小型の天体探査システム、移動探査ローバの研究を行っています。 特に、車輪移動にとらわれない、新たな移動形式のローバの代表として、 ホッピングローバ(あるいは跳躍ロボット/跳躍ローバとよばれるもの)や、非車輪型駆動機構を有する移動体の研究を行っています。
また、ローバを使った探査システムの構築、探査ミッション設計も実施し、将来の月・火星、および小天体探査の実現へ向けた研究を進めています。
LEV (Lunar Excursion Vehicle) - 跳躍ロボット技術を応用した月探査ローバ - に関してはこちら
LEV の技術と相互に発展した、宇宙探査イノベーションハブ事業における不整地調査用跳躍ロボットについてはこちら
2022年度より開始したMoonshot Projectに関してはこちら。
マルチエージェントシステムを用いた広域探査システムの応用として、月面の溶岩チューブ(地下空洞)探査を目指した研究開発を実施しています。 溶岩チューブ内部は将来的な有人基地や民間商用活動拠点として期待される一方、内部構造が未知であり、 また入り口付近の地形は複雑で、これまで十分な探査が行われてきませんでした。大型ローバでは進入を躊躇するような危険な地形でも、 群を構成する小型ロボットであれば喪失のリスクを取っても危険領域へ進入して探査を実施することができるようになります。 このプロジェクトでは、小型ロボット群を用いた天体表面探査という新たな視点の実現に向けた研究開発を実施しています。
本Projectは2025年に終了いたしました。
火星衛星探査計画 MMX に関してはこちら。
MMXは探査機製造フェーズに入っており、主な研究テーマは完了しています。 今後はMMXに続く将来の天体探査向けのテーマとして、着陸技術や微小重力環境での走行技術についての研究を進めて行きます。レゴリス(天体表面の砂)で覆われた天体表面を移動するためには、 砂の特性について知る必要があります。 どのような力が、砂からローバに作用するかを知ることで、 より効率よく、より長距離を移動できるローバを開発可能になります。 砂の抵抗力や反発力を様々な条件で測定し、 ローバのシミュレーションや設計に使用できるようなモデル化を進めています。 真空装置の中や、飛行機を用いた微小重力(パラボリックフライト)を用いて実験を行っています。 また、砂の種類としては、様々な粒径の珪砂や、火星・月のレゴリスシミュラントを用いています。
小型ローバを複数用いて、広範囲で同時に探査する手法を検討しています。 月面・火星の放射線環境や地下構造計測などの分野で、 複数ローバを展開して観測範囲を広げることで、 短時間に、ロバストに、広範囲を探査することが可能になると考えています。 また、地下構造探査では、分散範囲が広くなるほど精度向上が期待できるので、 天体上での資源探査などへの応用を検討しています。
天体表面に道はありません。だからと言ってすべてが凸凹ではなく、 もちろん、ある程度平坦な地形は存在します。 しかし、今だ踏破されていない急峻な地形にこそ新たな知見があるかもしれません。 ローバ、特に中小型を対象として、車輪の形状や、 その制御方法を工夫して、踏破性能を向上させる試みを行っています。
重力天体への着陸に際しては、天体表面の凹凸や探査機自身の残留速度の影響で転倒する可能性があります。 特に急峻地形への着陸では転倒リスクが顕著となります。 着陸脚の性能の向上や、機体構造の特性の積極的な利用により、転倒や姿勢の乱れを抑制することが可能になります。 これらの検討結果を、火星衛星への着陸計画(MMX)や次期月着陸計画(SLIM)に貢献できるように議論を行っています。 また、さらに先の研究として、着陸脚の緩衝機構を制御することで、事前情報の無い凹凸・傾斜上や、 残留水平速度を有していても転倒せず着陸可能にする技術も検討しています。
火星表面で生命探査を実施する探査システムの研究 https://pml.misasa.okayama-u.ac.jp/pages/projects/lifesprings2019.php
火星表面からサンプルリターンを実施する国際的な枠組みの構築と技術の検討を実施しています。 生命の痕跡の可能性のある地形のロボットによる探査方法と、サンプル採取技術、そのリターン技術のフィージビリスタディ、 およびロボット技術の地上アナログでの検証を実施しています。