無人月面探査に向けた地盤の力学的試験方法の検討
アポロ計画によって月から持ち帰られたサンプルを用いて、地上において月砂の基本的な物理特性が精密に計測された。一方、月面では貫入試験等の”その場”試験は実施されたものの、得られた地盤の力学特性は推定値のみであったことから、今後の有人月探査で計画される機器等の設計パラメータとしては不十分と考えられた。そこで筆者らは、これら月面機器の設計に資する地盤の力学的モデルを構築するために、月面で地盤特性を直接計測する計画を提案し、計測機器のプロトタイプを開発すると共に、模擬月砂を用いた室内実験を行って計測機器の機能と性能を確認した。その結果、提案した機器の計測機構によって地盤特性の取得が可能なことを確認すると共に、本格的な宇宙機搭載用機器の設計に有効な情報を取得した。
Lunar Soil Mechanics Investigation on Robotic Exploration
Geotechnical properties of lunar soil were investigated in Apollo era. Especially, returned regolith allowed us to learn physical properties of soil particles in detail. Meanwhile, mechanical properties of undisturbed lunar soil include uncertainty, because they were nothing but estimation from soil models. Designing and analyzing excavation machine, locomotion system or landing gear for human lunar exploration using direct measured mechanical properties could reduce machine weight and achieve economical performance on the Moon. We propose in-situ direct measurement method to obtain precise mechanical properties. Laboratory model of the measurement system has been tested in the simulated lunar environment. Results of the tests suggested that the proposed method would properly work for measuring in-situ mechanical properties of lunar soil, and some of the fundamental information for designing final (flight) model were obtained.
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