発泡アルミに対する衝突実験: 軽量デブリバンパの開発に向けて

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  • Impact experiments on aluminum foam targets: As a favored candidate material for a light-weight space debris bumper shield

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第5回スペースデブリワークショップ (2013年1月22-23日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター), 調布市, 東京

5th Space Debris Workshop (January 22-23, 2013, Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)), Chofu, Tokyo, Japan

軽量デブリバンパの素材として提案するため，発泡アルミに対する衝突実験を行った．ターゲットは，直径数十 micrometers のアルミ粒子を焼結させた板を積層させたものである．空隙率は82 %，密度は500 kg/m3，呼び孔径は 0.3 mm である．呼び孔径が小さいため，比較的小さいサイズのデブリにも対応することができると考えられる．模擬デブリとして，直径0.3, 1.0 mm の金属球を4-7 km/sec で衝突させ，貫通限界並びにクレータ形状の変化を調べた．クレータの入口は飛翔体直径の2倍程度であるが，内側には飛翔体直径の7-10 倍の直径を持つ空洞が形成された．発泡アルミの貫通限界は，単位面積当たりの質量がひとしいアルミ板と比べて，40 %程度有利になる．実験を行った範囲では，衝突速度が上がるほど効率が上がること，飛翔体密度依存性がほとんど見られないことが判明した．高速度カメラの画像からは，高速度の放出物は見られなかった．

Aluminum Foam targets were tested as a favored candidate material for a light-weight space debris bumper shield. A target consists of layers of aluminum foam plates, and each plate was made of aluminum powder, tens of micro-meters in diameter. Their porosity, density, and nominal diameters of pores is 82 %, 500 kg/m3, and 0.3 mm, respectively. Metal spheres are employed as simulated debris and accelerated to 4 to 7 km/sec. Bulb shaped craters with small entrance holes are observed. No high-speed ejecta is observed by use of a high-speed video camera.

形態: カラー図版あり

Physical characteristics: Original contains color illustrations

資料番号: AA0062322019

レポート番号: JAXA-SP-13-018

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