教員・研究室紹介Staff & Labo Info

メッセージ：
宇宙空間はプラズマで満たされた世界です。太陽で発生したプラズマのエネルギーは、さまざまな変換や伝達を経て、地球の上層大気に達します。地球の極地方の夜空を彩るオーロラも、そのエネルギーが上層大気にまで到達した結果です。宇宙空間で生じているさまざまな現象を研究するには、人工衛星にプラズマ計測器を搭載し、直接に、宇宙プラズマを計測することが有効な手段です。そのために計測機器の開発を行うとともに、計測されたプラズマのデータを使って宇宙空間の諸現象の研究を行っています。

メッセージ：
大きな面積や長さを必要とする人工衛星用のアンテナや太陽電池パドルなどは、小さく折り畳んだものを宇宙で確実に展開させる必要があります。そこで、展開・伸展構造物を対象に、宇宙で確実に展開し性能が発揮できるように、基盤から実用化のためのシステム技術まで幅広い分野で研究を行っています。また、一層の軽量化と低コスト化・高信頼度化が可能なインフレータブル式（膨張展開式）構造の研究も行っています。新しいアイデアに基づく超軽量な構造物の折り畳み方法・展開方法・形状安定化方法などの解明を目指します。

メッセージ：
研究室では生物が持つ優れた特徴を生かした飛行機や飛行システムを研究するバイオミメティクスという分野に取り組んでいます。鳥や魚の群は何百、何千という個体が集まって自在に変形しながら動いています。これを飛行機の編隊飛行に応用し、多数の機体にさまざまな機器を搭載して上空から地上を観測できたら、収集できる情報量が飛躍的に増加するかもしれません。また１機や２機が壊れても影響を受けにくい故障に強いシステムを実現することができます。他に、航空機の小型化の研究にも取り組んでいます。昆虫のように自由自在に空を飛び、携帯電話のように持ち歩ける小さな飛行機を作ってみたいと考えています。そんな未来の飛行機を一緒に作ってみませんか？ 皆さんの旺盛な好奇心と若いエネルギーに期待しています。

メッセージ：
宇宙輸送が商売として成り立っていくには、現在のコストの少なくとも10分の1以下にする必要があると言われています。このために、使い捨てロケットではなく完全再使用型の宇宙輸送システムとし、酸化剤をできるだけ大気から取り入れるラムジェットのような空気取り入れ型推進系を採用することが計画されています。皆さんは、このような宇宙輸送系の革新の時代に活躍されることになると思いますので、ここでは、そのために必要な熱流体力学や燃焼工学等の基礎学問、独自の新しい推進システムの性能予測計算、ラムジェット系エンジンの基礎実験等を学習していきます。

メッセージ：
私の研究室では，「惑星空力推進」の研究を中心としています．惑星空力推進とは，火星などの大気を有する惑星に，地球からの探査機が着陸のために突入した際に周囲で発生する現象を解明し，安全で正確な探査機の着陸への貢献，地球とは異なる成分の惑星大気中で使うことができる航空機のエンジンや機体の基礎研究です．このためのキー・テクノロジーとして，衝撃波やデトネーションと呼ばれる不安定で非常に高速な流体現象の制御方法，飛行する物体の周囲の衝撃波を精度良く計測するための可視化計測法の実現に取り組んでいます．外部の多彩な研究者と学生が交流しながら研究を進めています．

メッセージ：
物体の周りに生じる様々な流体現象を理解するためには、通常では見えない流れ現象を見えるようにするための、いわゆる「流体可視化技術」が極めて有効です。当研究室では、その中でも特に「光学的可視化手法」に着目しています。これは、流体現象により物体表面に誘起される圧力場や摩擦応力、もしくは物体周りに生じる現象そのものを「光」を用いることで検出する技術です。その中でも、特に感圧塗料や蛍光油膜法などの技術を駆使することで、翼や航空機の模型もしくは飛翔体上の流れ場、さらには衝撃波の反射などの流体現象を明らかにすることを目指します。

メッセージ：
航空機の構造力学やその基礎となる材料力学等の授業を担当します。専門研究では、非線形有限要素解析とよばれる数理手法にもとづいた柔軟膜面の構造解析に取り組んでいます。現在、宇宙工学分野ではポリイミドフィルムやメッシュ状膜面を用いた大型宇宙構造物の構想がさかんに推し進められており、膜面の構造解析はその際の基盤技術となる研究になります。重力から解放された宇宙空間では、自由度の高い構造デザインが可能で、ときには大胆な発想が必要になります。皆さんの若い力と想像力に期待しています。

メッセージ：
科学衛星や実用衛星の打ち上げなど、いろいろな目的に使用されているロケットですが、性能ならびに信頼性向上を目指して現在もさまざまな研究が進められています。授業ではその基礎ともなる、流体、熱力学、熱伝達、ロケットシステムなどを担当し、ロケット等をはじめとする推進機関や熱機関をゼミや実験科目で教えています。研究は、固体推進薬の非定常燃焼や固体ロケット及びハイブリッドロケットの振動燃焼の研究を行っています。

メッセージ：
近年、大学機関やベンチャー企業による質量50kg以下の超小型人工衛星の宇宙利用が急速に広まりつつあり、「宇宙大航海時代」への過渡期であるといっても過言ではありません。しかしながら、これまでに打ち上げられてきた超小型人工衛星のほとんどは搭載スペースの関係上、推進システムを搭載しておらず、軌道維持や軌道変更を行う能力を持ちません。そこで更なる宇宙利用を推し進めるべく、推進性能に優れる電気推進機を対象として、超小型人工衛星搭載用の小型電気推進機の性能向上と、推進機を動かすためのシステムの構築、それらを搭載した超小型人工衛星についての研究を進めています。

メッセージ：
航空機は、空気の力を利用することで大気中を自由に航行することができますが、実際の空気の流れは複雑で乱れています。また、航空機は様々な運動を行います。そこで、コンピュータによる数値解析および実験により、流れの複雑性、乱れの現象を解明し、航空機や宇宙機などの飛翔体の運動時の空気力学的特性を把握することで、高性能化・高速化を実現し、運動性能の高い飛翔体を設計するための研究を行っています。また、航空機の周りの流れから発生する騒音の発生メカニズムを解明し、低騒音で環境にやさしい航空機の実現に向けた研究を行っています。

メッセージ：
惑星間飛行・恒星間飛行を目指す宇宙推進機の基礎研究：満天の星を見上げるたびに、誰しも吸い込まれるように、未知の星への旅に思いを馳せると思います。そんな夢を叶えるための宇宙推進機（エンジン）の開発を行っています。惑星間飛行、さらには恒星間飛行を可能にするためには、既存の概念に捕われない全く新しい発想に基づいた推進機が必要になります。若い皆さんの柔軟なアイデアが活かされる場です。ここでは、その発想の基盤となる学問分野の学習を行います。

メッセージ：
宇宙のゴミ・スペースデブリは、未来の宇宙開発にとって大きな障害となります。デブリは拳銃の弾の約30倍の猛スピードで地球の周りを飛行し、宇宙開発とともに急激に増加しました。現在、人工衛星や国際宇宙ステーションと衝突する確率が非常に高まっています。研究室では、地球のまわりにあるデブリの数を調べるため、小型のデブリ衝突センサを開発しています。またデブリが衝突しても壊れずに受け止めることができる、高性能のバンパシールドの開発も行っています。

メッセージ：
今、宇宙空間等でも自律的に活動できる賢いロボットが望まれています。そこで、従来のように決められた動作をプログラムすることで働くのでなく、高度な知性をもち、自らが行動を決定して、練習を繰り返し経験を積むことによって、人のように複雑な行動を器用に実現するロボットを究極の目標とし、そのために必要な人工知能、最適化手法知的制御技術などのソフトウェアと、それらが地球外の省エネルギーや不整地活動を必要とする環境でも十分性能を発揮できる適応力の高い生物型ロボットハードウェアを研究しています。