【慶應義塾】低重力環境下における粉粒体の流動特性の測定に成功

－Hourglassミッション：様々な天体の重力環境を再現し月や惑星の砂を降らせる実験－

横浜国立大学工学研究院 尾崎 伸吾教授、慶應義塾大学理工学部 石上 玄也准教授、JAXA宇宙科学研究所 大槻 真嗣准教授らの研究グループは、国際宇宙ステーションきぼうモジュールの細胞培養実験装置を活用することで様々な低重力環境を再現し、各種粉粒体（砂やレゴリス模擬土）の流動特性の測定に成功しました。長時間の安定した人工重力環境下（0.063G～2.0G）での粉粒体の流動挙動の測定およびその解析は世界初の成果です。また実験結果に基づき、いくつかの砂の流動特性はよく知られた物理法則に定量的に従い、低重力では重力の大きさの平方根（√G）に比例することを明らかにしました。加えて、測定結果の回帰分析により、砂の「かさ密度」は重力とともに減少することも示唆しました。得られた成果は、将来の宇宙探査機の開発や各種ミッションの検討に利用可能です。本研究成果は、Natureのパートナー誌であり、NASAからもサポートを受けている「npj Microgravity」（8月8日（英国時間）付 online上）に掲載されました。

＜本研究のポイント＞

• 国際宇宙ステーションきぼうモジュールの人工重力発生装置を利用することにより、様々な天体を想定した重力条件下で8種類の砂の流動実験を実施

• 長時間の安定した人工重力環境下（0.063G～2.0G）で粉粒体の振る舞いの測定およびその解析は世界初

• これまで確認されたことがなかった、低重力下においても砂の流動速度は重力の大きさの平方根に比例すること、並びに重力が減少すると砂の「かさ密度」が低下することを示唆した

▼全文は本学のプレスリリースをご参照ください。

https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/files/2023/8/17/230817-1.pdf