【プログラム】

　月の極域にはかなりの水氷があると考えられるようになり、資源開発と惑星科学的な関心の両面から国際的な探査競争が始まっている。月を火星への前進基地にしようとする米国主導のALTEMIS計画は既に開始され、JAXA/ISRO(インド宇宙局)の月極域探査（LUPEX）計画では、月南極の水資源探査を目的とした準備が進められている。月面は、レゴリス層と呼ばれる40～250μm程度の粒径で、鋭利な形状の粒子層に覆われている。これは静電気を保持し、磁気をもつ粉体で、極域においてはその間隙に氷水層を有するものと考えられている。LUPEXではこれを掘削し、揮発性ガスを回収・分析することを計画している。月面の特異的な環境に触れつつ、月極域における探査手法について述べる予定である。

【章立て】
　月のレゴリスの特性

　アルテミス計画とLUPEX計画（Lunar Polar Exploration）
　　月に水はあるのか？　水探査の意義
　　水資源分析計  Resources Investigation Water Analyzer  
　　微量水分の測定
　　安定同位体の測定

　未知試料の分析に関わる問題

　21世紀はcislunar space開発の時代

　質疑応答
　


【キーワード】
　月面水, レーザー微量水分・同位体分析  (Cavity Ring-Down Spectroscopy), レゴリス物性


【講演の最大のPRポイント】
　LUPEX計画の概要の紹介をさせていただきます。特に水資源分析計(Resource Investigation Water Analyzer：REIWA）およびその一部をなすレーザー微量水分計測部（ADORE：Aquatic Detector using Optical REsonance）について解説いたします。


【習得できる知識】
　人類が再び月を目指す理由
　月レゴリスの特性
　LUPEX計画で考えられている月面水の起源、レゴリス中の含有濃度
　レーザーによる微量水分測定法と同位体分析法

【プログラム】

　近い将来の月面有人活動においては、越夜におけるエネルギー源確保が課題であり、再生型燃料電池等の技術開発が進められている。一方、すべての資材を地球から輸送するのは高コストであり、現地の材料を活用するISRU (In Situ Resource Utilization)技術も必要である。本講座では、月面に広く堆積するレゴリスを加工し、機能性を付与する試みとして、レゴリス樹脂ブロックについて紹介する。このブロックはレゴリスに少量の熱硬化性樹脂をコーティングし、加熱成形した多孔体である。このブロックは元のレゴリスに比べ、熱伝導率が約100倍向上し、月面において越夜における蓄熱作用を有することが分かった。さらに、居住施設の構造材として活用できる強度や耐久性も確保できることが分かった。本講座を通して、各材料分野においてISRU技術の進展につながるアイデアが創出されることを期待している。

【章立て】
　・ISRU技術とはどのようなものか。

　・月面の熱環境　

　・レゴリス樹脂ブロックの仕組みと製造方法

　・熱特性の確認

　・月面における蓄熱シミュレーション

　・機械特性/耐環境性の確認　

　・今後の課題

　・質疑応答

【キーワード】
　ISRU、レゴリス、越夜、蓄熱システム、月面建築、真空熱解析

【講演の最大のPRポイント】
　月面居住を想定した場合、ISRUは確立が必要な技術の一つです。今回紹介するレゴリス樹脂ブロックは地球から輸送する材料は樹脂のみとなり、製造に必要なエネルギーも少ないことが利点です。本講義を通じて、ISRUを広く考えるきっかけとなれば幸いです。

【習得できる知識】
　ISRU、月面環境、材料評価方法、真空熱シミュレーション

【プログラム】

　月面への有人着陸および月面探査を行うアルテミス計画が進行中である。長期滞在による持続的な探査活動には基地建設を含むインフラ整備が必要となり、大量の建設材料を現地で調達する必要がある。月面は細かな砂（レゴリス）で覆われており、我々はレゴリスを材料とした建材製造の可能性を探る研究を行っている。レゴリスの模擬材を用いてレーザー加熱3Dプリンターによる立体物の作製や建材としての評価、製造技術の検証に取り組んでいる。産業用3Dプリンターを利用した造形物作製の実証を進めると共に、真空中での積層実験を行い、その性状を評価した。また、数値シミュレーションによる月面環境（低重力かつ真空で）での製造方法の検討を進めている。

【章立て】
　1．月面探査
　　1-1　研究開発動向
　　1-2　月面表土（レゴリス）について
　　1-3　月面表土の模擬砂

　2．レーザー加熱3Dプリンター
　　2-1　粉末床溶融結合法（PBF：Powder Bed Fusion）
　　2-2　指向性エネルギー堆積法（DED：Directed Energy Deposition）

　3．月面環境での課題
　　3-1　用途に応じた造形物の必要強度
　　3-2　月面での多様なレゴリス
　　3-3　重力1/6G、真空中での実現性

　質疑応答


【キーワード】
　レーザー加熱、3Dプリンター、月面表土、レゴリス、月面基地、建材


【講演の最大のPRポイント】
　地上で開発された先端レーザー加工技術が月面という特殊な環境でも利用可能なのか、どのようにすれば適用可能性が生まれるのかを少しずつ明らかにしていく研究の過程を紹介します。


【習得できる知識】
　レーザー加熱3Dプリンターの通常とは異なる材料に対する適用可能性とその評価方法