ガラスの成り立ちを調べる実験が進行中!~「きぼう」の静電浮遊炉(ELF)が謎に迫ります~

公開 2021年7月15日

国際宇宙ステーション(ISS)「きぼう」日本実験棟に搭載された静電浮遊炉(ELF: Electrostatic Levitation Furnace)は順調に宇宙実験を実施しています。
これまでも海外から依頼された実験を含め多くの実験を実施してきました。現在はFragility(ガラスになりやすさ)の謎を究明する一連の実験※1が行われています。ELFはマイナーチェンジを繰り返しながら完成度を上げています。実験サンプルはすべて初めて宇宙でデータを取るものなので予期せぬ挙動を示すものも少なくありませんが、Fragility実験のあるサンプルでは文字通りほぼ完璧な浮遊溶融状態から理想的なデータが安定して取れています。これらは宇宙飛行士や地上運用チーム、装置スタッフのサポートのおかげです。ELFチームはこれからも研究者の期待に添えるよう努力します。

浮遊したサンプルを振動させ(上)得られた減衰振動グラフ(中央)とその液滴振動解析結果(下)。いずれもELFの自動解析プログラムから得られた。

現在実施中のFragility実験は地上では実現が難しい、高融点酸化物(La2O3-Nb2O5※2)液体の密度、粘性を測定しています。この材料は安定的に溶かすこと自体も難しいのですが、ELFの材料浮遊制御システムとデータ解析プログラムにより、密度※3、粘性解析用の基礎データを安定して取得することに成功しました。またケイ酸塩鉱物の密度、粘性といった熱物性値の基本データも取得できたため、地球科学におけるマントルの特性解明につながる研究成果が期待されます。

浮遊した状態で溶融したサンプル
オペレーションルームでのFragility実験地上運用の様子
※特に断りのない限り、画像クレジットは©JAXA


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