Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

ペネトレータ / 太陽系探査 / 氷 / 高速衝突 / バリスティックレンジ / ダイナミクス / 流体力学 / 圧縮性流体力学 / 数値流体力学 / 極超音速流 / 化学反応流 / 生命前駆物質

太陽系天体表面の氷は、生命誕生と関連して重要な探査対象である。本研究は氷に衝突して内部を探査する槍型プローブ（ペネトレータ）のダイナミクス解明を目的とした。バリスティックレンジによる高速衝突実験（最大速度約400m/s）を行い、クレータ形成や破砕氷片の流動、貫入軌道や停止深さ、姿勢の特性を明らかにし、頭部から尾部へ通じるダクトを設けると衝撃荷重の緩和や氷サンプル捕獲に有用なこと、などを見出した。実験結果より、氷中で機体にかかる荷重と貫入軌道を計算する半経験的解析モデルを開発した。極超音速風洞実験では、激しく蒸発しながら大気中を飛行する氷片周りの流れは不安定で、軌道が分散する可能性が指摘された。