<惑星への安全着陸技術の開発>
探査機からの逆噴射によるレゴリス(砂)
の吹き上がり
惑星探査機が惑星に着陸する際,着陸用エンジンが逆噴射を行うことで,地面のレゴリス(砂)が吹き上がります.このレゴリス拡散や衝突によって,過去の探査機では機器の損傷や,視界不良が発生しました.そのため,レゴリス拡散を理解し抑制することが重要です.
本研究では,実験や数値解析を通じてレゴリスの拡散現象を解明し,安全な着陸技術の開発に取り組んでいます.具体的には,下図に示す噴流制御デバイスを使うことで,レゴリス拡散の原因である衝撃波セル長を短縮・崩壊することができます.このデバイスの着陸用エンジンへの実用化を目指しています.
関連論文:
T. Ukai, T. Kishida, R. Takioka, "Flow structure manipulation in a supersonic jet impinging on a perpendicular flat plate with varied fluidic injection angles," Journal of Aerospace Engineering 8 (5), (2025). https://doi.org/10.1061/JAEEEZ.ASENG-6211
T. Ukai, S. Subramanian, A. Wilson, B. Craig, K. Kontis, “Initial particle ejection behaviours due to a hypersonic jet impingement at different high-nozzle pressure ratios in rarefied atmospheric conditions,” Acta Astronautica 222, pp.126-135 (2024). https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2024.06.009
R. Hata, T. Ukai, R. Takioka, “The particle erosion and diffusion behaviours due to an air-jet impingement on a granular bed covering a simplified terrain model,” Acta Astronautica 202, pp.535-549 (2023). https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2022.11.017
M. Kobayashi, T. Ukai, “Effectiveness of a supersonic jet-jet interaction technique on flow structure in an underxepanded jet impinging on a perpendicular plate,” Acta Astronautica 195, pp.163-168 (2022). https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2022.03.010