Global Space Congress 2019で生命維持系を中心とした展示を行いました。

2019年3月19日~21日にアラブ首長国連邦(UAE)のアブダビで開催されるGlobal Space Congress 2019で生命維持系を中心とした展示を行いました。

火星探査などの計画で宇宙開発競争へと参入したアラブ首長国連邦(UAE)にて、弊社の物質循環制御システムシミュレーションなどの紹介をさせて頂きました。

ご来場いただきありがとうございました。

第62回宇宙科学技術連合講演会にて発表及び展示を行いました。

第62回宇宙科学技術連合講演会(@久留米、2018/10/24~26)にて下記の発表を行いました。

・口頭発表:10/25 10:20~10:40 2H06 深宇宙探査におけるECLSSのシミュレーションによる考察

・口頭発表:10/25 15:20~15:40 2S11 スペースプレーン運用管制システムの概念検討

ご来場頂きました皆様、 誠にありがとうございました。

2018生態工学会 年次大会で発表しました。

2018生態工学会 年次大会(@大阪府立大学、2018/6/22~6/23)にて下記の発表を行いました。

・口頭発表:6/22 9:30~9:45 月軌道プラットフォーム-ゲートウェイ及び深宇宙探査におけるECLSSのシミュレーションによる考察

・ポスターセッション:ISS内におけるCO2除去装置の地上での実用化を目的とした室内CO2濃度測定

2016生態工学会年次大会 参加報告

6月24日、25日に宮崎で開催された生態工学会年次大会、及び「生態工学会 若手の会」のSICLE勉強会に参加致しましたので、特に印象に残ったものとして以下の内容を挙げます。

参加日時: 2016年6月24日(土)
場所: 宮崎グリーンスフィア壱番舘
主催: 生態工学会

■宇宙居住のための空気再生に関する研究(JAXA 桜井誠人)
 ISSの次のステップとして月近傍ミッションを目指しているという事で、NRO(Near Rectilinear Orbit)の紹介がありました。NROは地球と月を周回する軌道の事で、地球からほとんど可視になるそうです。
 発表内容は生命維持システム(CO2除去装置、O2製造装置等)の開発状況と将来展望で、2つ質問が出ました。1つは植物をECLSSに取り込まないのかという質問で、現状ISSでも一人分くらいの酸素は植物から供給したいとの事でしたが収支の計算が難しい為、中々実現していないとの事です。植物から酸素を確保する目処が立てば、積極的に生命維持システムに取り込みたいという事でSICLEの出番かもしれません。2つ目の質問はサバティエ反応で生じるメタンを活用できないかという事でしたが、桜井さんの回答は圧縮すれば燃料くらいには使えるかもという事でした。

■宮崎の日照を生かした太陽エネルギー利活用技術(宮崎大学 西岡賢祐)
 宮崎県は年間日照時間と年間降雨量が共に全国トップクラスの県で、太陽光発電には優れている場所です。日照時間が多いというのは直観的ですが、降雨量も重要になってくるのは太陽電池の表面についた汚れを自然に洗い流してくれるからです。
 西岡先生の研究内容はいかに効率よく発電するかで、以下の取組により世界トップレベルの変換効率で水素の製造に成功したそうです。

・太陽光追尾
・集光型太陽光発電
・反射防止兼防汚コーティング

 太陽光追尾は文字通り、太陽を追尾するシステムです。通常の固定式だと朝夕は太陽光の角度が浅いため発電効率が落ちますが、太陽追尾システムは太陽を追尾するため極端な発電効率の低下を防げます。
 集光型太陽光発電はレンズで光を集光する事により、太陽電池の使用面積を減らし、高価な高性能太陽電池で発電するというものです。

 反射防止兼防汚コーティングは、超親水性のシリカベースの塗布剤を太陽電光の表面に塗布する事で発電効率低下の原因のひとつである、光の反射と汚れを防止するそうです。太陽電池表面の塗布は実際大変だったみたいですが、現在は掃除ロボットのルンバ的なもので塗布しているとの事でした。

■生態工学会 若手の会のSICLE勉強会
SICLEを説明する立場として、SICLEのデモを行いました。
興味を持ってくれた学生さんはいましたが、来年就職するという事で深く関わる事は出来なさそうです。引き続き、若手の会のリーダーの木村さんを中心にSICLEを使って頂き、意見交換できたらと思います。

三重大の加藤先生から、SICLEのExecuterである「Conversion」について、人間の「消化」処理のインプットが「food」と表現されており、食物の平均値をとっているのは分かるが、食材の偏りによって、消化スピードに変化が出てくると思うので、その揺らぎを表現できれば面白いかもとご意見を頂きました。

以上。
報告:大浦

About ECLSS Research Working Group

ECLSS

50 YEARS or more have passed since the first human trip into space, and research and development of Environmental Control and Life Support System, ECLSS, corresponding to various missions have been carried out. Some detailed studies of long duration missions were performed as early as the 1960’s and 1970’s. Different mission scenarios, such as short term and long term missions, are reflected in the ECLSS design, and the most appropriate ECLSS is different for each mission.

At present, human beings at the International Space Station, ISS, can remain in space for a long term with ECLSS recycling water and oxygen. In the future, examination, research, and development of new life support systems will be required in preparation for exploration of the lunar outpost and manned Mars exploration. As for the development of ECLSS corresponding to these missions, the scale expands and becomes complex, and controlling whole resource recycling becomes more important. A short term mission can use a simple ECLSS that does not perform resource recycling, whereas a long term mission, such as the ISS or a manned Mars exploration, needs resource recycling to reduce resupply, storage requirements and cost.

SICLE

For supporting these investigations, we are developing new simulation software called SImulator for Closed Life and Ecology, SICLE, which simulates resource recycling and control of the ECLSS. At present, SICLE has operability and expandability, and it is able to help study of closed ecosystem. In addition, we have been improving SICLE to fit for other fields such as logistics.

Resource recycling in the ECLSS is to recycle substances that are needed for human activity and emission matters by utilizing plants and physicochemical devices. Water, oxygen, carbon dioxide and nitrogen are the main component substances. Though some simulators that can simulate resource recycling have been released in the past, we have been developing a simulator with the three following features to accommodate research and development of more diversification and complex life support system.

First, it is important to use a design concept that is based on scientific results. SICLE is a simulator designed based on the scientific results that have supported research of advanced life support system in a real ECLSS research facility, CEEF.

Second, it is important to have an interface that attached importance to direct operability. In a life support system that a large variety of resources and devices cooperate complicatedly, it is important to cognize the detail setting of each device from grasp of system perspective visually and easily. Therefore, SICLE enables a selection operation of the device by icons and making of block diagrams for a designer can design systems easily. In addition, we can grasp and trace the process of simulation visually and change the status such as a device stop and trouble even though SICLE is running.

Finally, it is important to be a software structure including expandability. In order to enable inserting various devices in simulation, SICLE provides a function to easily model various resource recycling systems such as producing and implementing user defined new device and human beings-plant model. Furthermore, SICLE adopts a class structure and algorithm including expandability for applicable to other field.

SICLE provides ECLSS simulations, which can consistently carry out system design, simulation practice and data analysis. It can confirm and grasp a state of simulation anytime. You can easily set up system and change parameters, and can execute and analyze the simulation of various patterns.

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SICLE Design View Window
スクリーンショットIM経過画面1.png
SICLE Progress View Window
スクリーンショットIM履歴画面2day.png
SICLE Report View Window

MDRS

The Mars Desert Research Station (MDRS), which is owned and operated by the Mars Society, is a simulated Mars Analogue Research Station in the Utah desert. As the member of the Team NIPPON that consisted of researchers from Japan who conducted a mission at the MDRS as Crew 137 from March 1 to March 15, 2014 and as Crew 165 from March 5 to March 20, 2016, we collected valuable data for further development of SICLE simulations. The crew handled a strong request for conserving water during the MDRS mission through carefully planned cooking and dish washing and reducing showers and toilet flushing. Meanwhile, the measurement of the amount of water supply and drainage was one of the significant research items on this mission, which consequently provided invaluable data of water consumption required for living with a restricted water supply for two weeks.

Inspiration Mars Mission Design Winner Team Kanau

In the summer of 2014, The Mars Society held an international student design competition, Inspiration Mars Student Design Contest. Inspiration Mars is a manned spaceflight mission to Mars driven by Inspiration Mars Foundation. The main concept described in its architecture study report and feasibility analysis paper is sending two Americans, one male and one female, into free-return orbit to Mars in 2018 so that the journey takes only 501 days owning to the special orbital positioning between Earth and Mars. Team Kanau is one of the student competition entry groups that consisted of students and young professionals from Japan and U.S. Team Kanau’s mission design won the first prize in the final presentation. Since ECLSS analysis is the key factor of this long duration mission design, we collaborated with Team Kanau to determine an optimal system design, especially to decide the size of recycling tanks, offering SICLE as its simulation software.