特開 2024-170888 スペースデブリの生成を抑制するコーティング材被覆軽金属

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024170888

(43)【公開日】2024-12-11

(54)【発明の名称】スペースデブリの生成を抑制するコーティング材被覆軽金属

(51)【国際特許分類】

   B32B 7/022 20190101AFI20241204BHJP

   B64G 1/22 20060101ALI20241204BHJP

   B64G 1/56 20060101ALI20241204BHJP

   B64G 1/10 20060101ALI20241204BHJP

   B32B 15/08 20060101ALI20241204BHJP

   B32B 15/01 20060101ALI20241204BHJP

【ＦＩ】

B32B7/022

B64G1/22 300

B64G1/56

B64G1/10 500

B32B15/08 G

B32B15/01 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023087640

(22)【出願日】2023-05-29

(71)【出願人】

【識別番号】304021277

【氏名又は名称】国立大学法人 名古屋工業大学

(72)【発明者】

【氏名】西田 政弘

(72)【発明者】

【氏名】ス ズイ

【テーマコード（参考）】

4F100

【Ｆターム（参考）】

4F100AA01

4F100AA01B

4F100AB01

4F100AB01A

4F100AB10

4F100AB10A

4F100AB12

4F100AB12A

4F100AB31

4F100AB31A

4F100AH06

4F100AH06B

4F100AR00

4F100AR00B

4F100BA02

4F100BA07

4F100CC00

4F100CC00B

4F100EH46

4F100EH46B

4F100GB31

4F100JK10

(57)【要約】

【課題】
軽金属とヤング率、密度が大きく異なるコーティング材であっても、優れた機能を有するコーティング材を使用することによって、コーティングによって機能が向上したコーティング材被覆軽金属を提供すること。
【解決手段】
コーティング材３と、コーティング材３が有するヤング率に対して４０ 倍以上のヤング率を有する、密度が５ ｇ/ｃｍ^３以下の軽金属２と、を備え、軽金属２の少なくても一部分がコーティング材（層）３によって被覆されたコーティング材被覆軽金属１であって、好ましくはコーティング材３が有する音響インピーダンスに対して軽金属２が有する音響インピーダンスが８ 倍以上である。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コーティング材と、前記コーティング材が有するヤング率に対して４０ 倍以上のヤング率を有する、密度が５ ｇ/ｃｍ^３以下の軽金属と、を備え、前記軽金属の少なくても一部分が前記コーティング材によって被覆されたことを特徴とするコーティング材被覆軽金属。

【請求項2】

前記コーティング材が有する音響インピーダンスに対して前記軽金属が有する音響インピーダンスが８ 倍以上であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング材被覆軽金属。

【請求項3】

前記コーティング材は無機―有機複合体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のコーティング材被覆軽金属。

【請求項4】

前記無機―有機複合体はシロキサン系の化合物である請求項３に記載のコーティング材被覆軽金属。

【請求項5】

前記軽金属はアルミニウム、マグネシウム又はチタンであること特徴とする請求項３に記載のコーティング材被覆軽金属。

【請求項6】

前記軽金属はアルミニウム、マグネシウム又はチタンであること特徴とする請求項４に記載のコーティング材被覆軽金属。

【請求項7】

前記コーティング材被覆軽金属によって飛翔体を捕獲するために、及び／又は前記コーティング材被覆軽金属が飛翔体の衝突を受けたときに発生する噴出物を低減・抑制するために、及び／又は前記飛翔体による衝撃を緩和するために使用されることを特徴とする請求項１又は２に記載のコーティング材被覆軽金属。

【請求項8】

前記飛翔体及び／又は前記噴出物はスペースデブリであって、スペースデブリバンパーとして用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載のコーティング材被覆軽金属。

【請求項9】

請求項１又は２に記載の前記コーティング材被覆軽金属による飛翔体を捕獲するために、及び／又は前記コーティング材被覆軽金属が飛翔体の衝突を受けたときに発生する噴出物を低減・抑制するために、及び／又は前記飛翔体による衝撃を緩和するために使用されることを特徴とするコーティング材被覆軽金属の使用方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スペースデブリの生成を抑制する、特に板形状のコーティング材被被覆軽金属に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば食品製造工程においては、発生した微小な噴出物が問題になることがあるが、視点を宇宙に向けたとき、スペースデブリ（宇宙ゴミ）の高速衝突の際の噴出物であるイジェクタが問題となる。宇宙の持続的発展のため、せめて、噴出物を低減する必要があるが、大きなスペースデブリ（宇宙ゴミ）を捕獲する研究、発明はあっても、微小のスペースデブリ（宇宙ゴミ）捕獲することは難しい。
噴出物を低減・抑制することができる例えばクラッド材（材料）は、マイクロ（微小）スペースデブリによる環境汚染から宇宙環境を保全し、持続可能な宇宙にするための材料として有用である。

【0003】

特許文献１には、宇宙機の構体の外面を覆う多層断熱材が互いに積層された複数の層を備え、その複数の層は、最外層フィルムと、検出層と、中間層フィルムと、最内層フィルム２１と、を有し、最外層フィルムは、例えば、ポリイミドフィルムの少なくとも一方の面に、アルミニウム蒸着を施すことにより形成されていることが記載されている。
非特許文献１には、宇宙機の外部表面に使用される多層断熱材の最外層のポリイミドフィルムに、耐原子状酸素等としてシルセスキオキサン（ＲＳｉ０_１．５）_ｎをコーティングすることが記載されている。

【0004】

軽金属例えばアルミニウム合金は、スペースデブリによる噴出物を低減・抑制することができる材料として有望であるが、その機能を高めるため、コーティング材を使用することが有効な場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－１１１９３６号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】東亞合成グループ研究年報 第１６号（ＴＲＥＮＤ ２０１３）１０－１５ 吉田尚正ら

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、そのコーティング材と軽金属のヤング率、音響インピーダンスが大きく異なると、一般には、界面から剥離が生じやすいと考えられるという問題があった。そこで、本発明では、軽金属とヤング率、音響インピーダンスが大きく異なるコーティング材であっても、優れた機能を有するコーティング材を使用することによって、コーティングによって機能が向上した軽金属（以下、「コーティング材被覆軽金属」と言う場合がある）を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決する本発明は、以下の通りである。
［１］コーティング材と、前記コーティング材が有するヤング率に対して４０ 倍以上のヤング率を有する、密度が５ ｇ/ｃｍ^３以下の軽金属と、備え、前記軽金属の少なくても一部分が前記コーティング材によって被覆されたことを特徴とするコーティング材被覆軽金属である。
［２］前記コーティング材が有する音響インピーダンスに対して前記軽金属が有する音響インピーダンスが８ 倍以上であることを特徴とする［１］に記載のコーティング材被覆軽金属である。
［３］前記コーティング材は無機―有機複合体であることを特徴とする［１］又は［２］に記載のコーティング材被覆軽金属である。
［４］前記無機―有機複合体はシロキサン系の化合物である［３］に記載のコーティング材被覆軽金属である。
［５］前記軽金属はアルミニウム、マグネシウム又はチタンであること特徴とする［３］に記載のコーティング材被覆軽金属である。
［６］前記軽金属はアルミニウム、マグネシウム又はチタンであること特徴とする［４］に記載のコーティング材被覆軽金属である。
［７］前記コーティング材被覆軽金属によって飛翔体を捕獲するために、及び／又は前記コーティング材被覆軽金属が飛翔体の衝突を受けたときに発生する噴出物を低減・抑制するために、及び／又は前記飛翔体による衝撃を緩和するために使用されることを特徴とする［１］又は［２］に記載のコーティング材被覆軽金属である。
［８］前記飛翔体及び／又は前記噴出物はスペースデブリであって、スペースデブリバンパーとして用いられることを特徴とする［１］又は［２］に記載のコーティング材被覆軽金属である。
［９］［１］又は［２］に記載の前記コーティング材被覆軽金属による飛翔体を捕獲するために、及び／又は前記コーティング材被覆軽金属が飛翔体の衝突を受けたときに発生する噴出物を低減・抑制するために、及び／又は前記飛翔体による衝撃を緩和するために使用されることを特徴とするコーティング材被覆軽金属の使用方法である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によるコーティングされた軽金属によれば、必要なコーティング厚さは１～１５０ μｍで、非常に薄く、全体の質量には、ほとんど影響を与えないが、イジェクタの個数を半分程度とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】ＭＡＳＴＥＲ２００９・ＯＲＤＥＭ３．０のフラックスモデルの信頼度評価方法によるスペースデブリの状態を示す図である。

【図2】本発明の一つの実施形態であるコーティング材被覆軽金属と、そのコーティング材被覆軽金属に飛翔体が衝突したときの様子を模式的に示す図である。

【図3】（ａ）板形状のコーティング材被覆軽金属に対する飛翔体による高速衝突試験方法と、前方へのイジェクタ、後方へのイジェクタへの様子、（ｂ）イジェクタ例、（ｃ）イジェクタの寸法（長さａ、幅ｂ）投影面積（Ａｅ）を、それぞれ示す図である。

【図4】試験片に対する飛翔体衝突試験の観察結果であって、試験片が（ａ）Ａｌ５ μｍコーティング、（ｂ）Ａｌ２５ μｍコーティング（ｃ）Ａｌ（コーティング無し）を、それぞれ示す図である。

【図5】図４（ａ）～（ｃ）の貫通穴の近くの観察結果をそれぞれ示す図である。

【図6】試験片に対するイジェクタサイズ分布を示す図である。

【図7】ＩＳＯに準拠した検証板（銅板）の観察結果であって、試験片が（ａ）Ａｌ５ μｍコーティング、（ｂ）Ａｌ２５ μｍコーティング（ｃ）Ａｌ （コーティング無し）を、それぞれ示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

【0012】

図１から、スペースデブリが年々増加し、その個数は例えば１ ｍｍと１００ μｍの大きさのスペースデブリを対比すると、スペースデブリのサイズが小さいほど多いことがわかる。さらに具体的に説明すると、以下のようである。横軸、縦軸ともに対数で、横軸が一桁変わると、縦軸で２桁変化し、つまり、１００ 倍増えることを意味している。

【0013】

図２に示すように、本発明の一つの実施形態であるコーティング材被覆軽金属１は、軽金属２に２０ μｍ程度のコーティング材によるコーティング層３を有する。飛翔体４がコーティング材被覆軽金属１の表面に衝突すると、衝突中はその表面は凹んでクレータ５ができると共に、クレーターリップ６とクレーターリップからのイジェクタ７が生成される。コーティング材被覆軽金属１が薄い場合には，貫通穴が開くことになる．
コーティング材被覆軽金属１に使用する軽金属は密度が５以下であって、例えばアルミニウム（密度２．７ ｇ／ｃｍ^３）、マグネシウム（密度１．７ ｇ／ｃｍ^３）又はチタン（密度４.５ ｇ/ｃｍ^３）が好ましい。

【0014】

コーティング層３を形成する材料は、耐宇宙環境性が高い材料として、無機―有機複合体が好ましく、シロキサン系の化合物がより好ましい。シロキサン系の化合物としては例えばシルセキスオキサン誘導体やシロキサン変性ポリイミドがさらに好ましい。なお、シルセスキオキサン（ＲＳｉ０_１．５）_ｎは無機シリカ（Ｓｉ０）と有機シリコーン（Ｒ_２Ｓｉ０）の中間的な存在の化合物である。

【0015】

軽金属２はアルミニウム、マグネシウム、チタンが好ましく、コーティング材はシルセスキオキサンとしてヤング率の観点から対比してみると次のようである。アルミウムのヤング率は７０ ＧＰａ、マグネシウムのヤング率は４５ ＧＰａ、チタンのヤング率は１１６ ＧＰａであり、一方、シルセスキオキサン誘導体（密度：１ ｇ／ｃｍ^３程度）のヤング率は１ ＧＰａ程度である。そうすると、アルミウムのヤング率／シルセスキオキサン誘導のヤング率-＝７０／１＝７０であり、マグネシウムのヤング率／シルセスキオキサン誘導のヤング率-＝４５／１＝４５、チタンのヤング率／シルセスキオキサン誘導のヤング率-＝１１６／１＝１１６である。そのため、軽金属のヤング率／コーティング材のヤング率は４０以上である。

【0016】

次に音響インピーダンスの観点から対比してみると次のようである。波の伝播の反射、透過と考えると、音響インピーダンスが影響するからである。音響インピーダンス＝密度×音速で、音速は√（ヤング率/密度）なので、音響インピーダンス＝√（ヤング率×密度）である。そうすると、シルセスキオキサン誘導体の音響インピーダンス＝√（１×１＝１であり、アルミニウムの音響インピーダンス＝√（７０×２．７）＝１３．７、マグネシウムの音響インピーダンス＝√（４５×１．７）＝８．７５、チタンの音響インピーダンス＝√（１１６×４．５）＝２２．８である。そのため、軽金属の音響インピーダンス／コーティング材の音響インピーダンスは８ 倍以上が好ましく、１０ 倍以上がより好ましい。

【0017】

そうすると、ヤング率、音響インピーダンスが大きく異なる密度が５ ｇ/ｃｍ^３以下の軽金属にコーティング材をコーティングすると、一般的には、その両者の剥離が生じやすいと考えられる。ところが、意外にも、その剥離は生じにくく、軽金属のコーティング材として、無機―有機複合体が好ましく、シロキサン系の化合物がより好ましく、特にシルセスキオキサン誘導体（シルセスキオキサン系）が優れていることが分かったのである。

【0018】

その理由についてはまだ十分には明らかではないが、次のような推定が可能である。コーティング材被覆軽金属からコーティング材が剥がれるには、１）伸びに関係するヤング率、２）波の反射についての音響インピーダンスが関係する。１） ならば、変形が少なくて、そんなに伸びないので、ヤング率の違いが関係しない。２）ならば、コーティング材の層が薄いので、理想的な波の反射・透過にならず、波が複雑に干渉して、打ち消し合っていることが考えられる。

【0019】

コーティング層３の膜厚は、耐原子状酸素、高透明性、耐ＵＶ性、低アウトガスのバランスが取れ、かつ軽量にすべき観点から、１～１５０ μｍが好ましく、５～２５ μｍがより好ましく、１０～２０ μｍが最も好ましい。コーティング材被覆軽金属１が板状（板形状）であることは、スペースデブリ（宇宙ゴミ）もしくは模擬した飛翔体を捕獲するために効率的である。
また、軽金属２がアルミニウム合金である場合、その材質は、作製のし易さおよび現在多く使われているアルミニウム合金の早急な代替の観点から、ＪＩＳ６０６１、ＪＩＳ２２１９、ＪＩＳ２０２４又はＪＩＳ１１００が好ましい。

【0020】

コーティング材被覆軽金属１によって飛翔体４を捕獲するために、及び／又はコーティング材被覆軽金属１が飛翔体４の衝突を受けたときに発生する噴出物を低減するために、及び／又は飛翔体４による衝撃を緩和するためにコーティング材被覆軽金属１を使用することは、コーティング材被覆軽金属１の有用な使用方法であり、したがって、そのために使用されるコーティング材被覆軽金属１は有用である。さらに、スペースデブリがその他の飛翔体４となっても、その飛翔体を捕獲する必要があれば、同様である。

【0021】

そこで、コーティング材被覆軽金属１を備えた構造物を宇宙に存在させた場合について、図２に基づき、スペースデブリ（宇宙ゴミ）もしくは模擬した飛翔体（以下「飛翔体等」を言う場合がある）４が、コーティング材被覆軽金属１に高速衝突する場合について記載する。

【0022】

飛翔体等４がコーティング材被覆軽金属１に高速衝突すると、衝突を受けたコーティング材被覆軽金属１の表面には、貫通孔（図示せず）もしくはクレータ５とクレーターリップ６が形成され、一般に、その高速の衝突速度が大きくなれば、貫通孔径もしくは、クレータ５のサイズは大きくなり、クレーターリップ６の形成は促進されるが、貫通孔径もしくはクレータ５およびクレーターリップ６のサイズ、形状は材料特性（降伏応力、破断伸びなど）により変化し、さらに、材料の組み合わせにより、その傾向は変化する。衝突を受けたコーティング材被覆軽金属１の表面からは、コーティング材被覆軽金属１の破片であるイジェクタ（噴出物）８が噴出する。イジェクタ（噴出物）７、８が、そのまま宇宙空間に存在してスペースデブリとなる。クレータ５のサイズが大きいほど、多くの体積がイジェクタ（噴出物）となり、スペースデブリとなる。クレーターリップ６が大きいほど、イジェクタ（噴出物）７、８が減る。

【0023】

高速衝突について記載すると次のようである。１９５７年１０月のスプートニク１号の打ち上げ以降、地球の低軌道には、宇宙ゴミ（スペースデブリ）が増加している。地上から追跡できている１００ ｍｍ以上の物体は２ 万個、１０ ｍｍ以上は５０～７０ 万個、１ ｍｍ以上は１ 億個を超えるとされており、宇宙活動の妨げになる。また、衝突速度は、平均１０ ｋｍ／ｓの高速である。今後は、月および月の周回軌道上の開発が計画されており、地球の低軌道以外でも、宇宙ゴミ（スペースデブリ）が増える可能性がある。衝突速度１０ ｋｍ／ｓという、地球上ではほとんど見られない高速衝突では、衝突時に飛翔体は破砕し、衝突された材料が厚い場合には、その表面にはクレータが形成され、薄い場合には貫通し、貫通孔が形成される。どちらの場合においても、その境界面には、クレーターリップが形成する。

【0024】

また、貫通孔、クレータとクレーターリップについて記載すると次のようである。貫通孔は、衝突された材料を貫通した孔であり、クレータは衝突された材料の表面に形成される凹みである。クレーターリップは、貫通孔もしくはクレータの境界部の近くに形成される凸部である。その高速の衝突速度が大きくなれば、その貫通孔およびクレータのサイズは大きくなり、クレーターリップの形成は促進されるが、貫通孔、クレータおよびクレーターリップのサイズ、形状は材料特性（降伏応力、破断伸びなど）により変化し、さらに、材料の組み合わせにより、その傾向は変化する。一般に、均一の材料の場合、降伏応力もしくは、硬さが大きいほど、貫通孔もしくはクレータは小さくなり、破断伸びが大きいほどクレーターリップ（以下、単に「リップ」と言う場合がある）は大きく形成されることが知られているが、降伏応力もしくは、硬さが大きく、かつ破断伸びが大きい材料は殆どなく、さらに、宇宙で利用するためには、軽量である方がよい。スペースステーションのデブリバンパーには、ＪＩＳ６０６１からなる板（約１ ｍｍ）が用いられているため、実施例、比較例で使用したアルミニウム合金として、ＪＩＳ６０６１で厚み１．０ ｍｍとしたものを用いた。

【実施例0025】

（試験片の製作）
板状（板形状）のアルミニウム合金ＪＩＳ６０６１で、大きさ５ ｃｍ×１５ ｃｍ、厚み１．０ ｍｍのものを４ 枚と、コーティング材としてシルセスキオキサン誘導体を用意した。４ 枚のうち１ 枚に膜厚５ μｍでコーティングし（コーティング材被覆アルミ二ウム合金１１、実施例１）、もう１ 枚に膜厚２５ μｍでコーティングし（コーティング材被覆アルミ二ウム合金１２、実施例２）、残りの２枚にはコーティングしなかった（アルミ二ウム合金１３、比較例１）。すなわち４枚の試験片を作成した。

【0026】

（飛翔体による高速衝突試験）
図３に示すようにして飛翔体による高速衝突試験を行った。コーティング材被覆アルミ二ウム合金１１（実施例１）、コーティング材被覆アルミ二ウム合金１２（実施例２）、アルミ二ウム合金１３（比較例１）をターゲットとし、検証板が有する貫通孔を通過した、所定の衝突速度（高速）の飛翔体を、ターゲットに衝突させ、ターゲットより検証板方向に噴出したイジェクタ（前方へのイジェクタ１４）を検証板で受け、ターゲットより与圧壁方向に噴出したイジェクタ（後方へのイジェクタ１４´）を与圧壁で受けた（後方へのイジェクタ１４´は測定しなかった）。検証板とターゲットの間隔はＩＳＯ １１２２７の指定範囲内になるように、５０ ｍｍとし、与圧壁とターゲットの間隔はＩＳＯ １１２２７の指定範囲内になるように、１００ ｍｍとした。

【0027】

検証板については次のようである。例えば材質は、ＩＳＯ １１２２７に準拠し、銅板を用いて、さらにその型番および硬さは、Ｃ１１００Ｐ－１／４Ｈであり、推奨されている厚さ２ ｍｍを用いた。

【0028】

与圧壁については次のようである。実際の宇宙ステーションの与圧壁を模擬した材料として、アルミニウム合金２０２４もしくは、２０１７が多く使われている（本当の与圧壁は２２１９材を使っていると言われている）。

【0029】

飛翔体については次のようである。例えば材質は、ＩＳＯ １１２２７の規定では、アルミニウム合金の２０１７もしくは２０２４を用いることが望まれている。飛翔体は球で、その直径は、ＩＳＯ １１２２７では１ ｍｍで衝突速度は５ ｋｍ／ｓであるが、ほぼ運動エネルギーは合わせて、直径３．２ ｍｍのものを使用した。
また、飛翔体が有する所定の速度は、超高速衝突の観点から、２ ｋｍ／ｓ以上であることが好ましい。

【0030】

図３（ｂ）に示すイジェクタ２４の寸法は、同（ｃ）に示すイジェクタ２４´のように投影図を測定して、その長さａ、幅ｂを定めた。

【0031】

以下の実験例では、検証板は、銅板Ｃ１１００Ｐ－１／４Ｈ（厚さは２ ｍｍ）を、与圧壁は、模擬材として、アルミニウム合金２０２４を、飛翔体はアルミニウム合金２０１７（φ３．２ ｍｍ）を、それぞれ使用して飛翔体衝突試験を行った。

【0032】

コーティング材被覆アルミ二ウム合金１１を使用し、衝突速度３．１５ ｋｍ／ｓ、コーティング側からの衝突（実験例１）では、コーティング側（衝突面側）の状態は、図４（ａ）、図５（ａ）に示すような貫通孔ｈ１１、リップｈ１１Ａが観察された。コーティング材被覆アルミ二ウム合金１２を使用し、衝突速度３．２９ ｋｍ／ｓ、コーティング側からの衝突（実験例２）では、コーティング側（衝突面側）の状態は、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すような貫通孔ｈ１２、リップｈ１２Ａが観察された。アルミ二ウム合金１３を使用し、衝突速度３．１２ ｋｍ／ｓ、コーティング側からの衝突（比較実験例１）では、コーティング側（衝突面側）の状態は、図４（ｃ）、図５（ｃ）に示すような貫通孔ｈ１３、リップｈ１３Ａが観察された。
図５（ａ）～（ｃ）に示すように、貫通孔の近くのコーティングの有無しにより、リップの大きさ、形状に、大きな変化はなかった。

【0033】

表１には、コーティング材被覆アルミ二ウム合金１１、１２（実施例１、２）、アルミ二ウム合金１３(比較例１）、及びそれらを使用した実験例１、２、比較実験例１、２についてまとめた。貫通穴の面積について比較すると、例えば、実施例１／実施例２＝１１．２／１１．７＝０．９５７、実施例１／比較実験例１＝１１．２／１１．５＝０．９７４、実施例１／比較実験例２＝１１．２／１１．３＝０．９９１、実施例２／比較実験例１＝１１．７／１１．５＝1．０２であった。すなわち、コーティングの有無しにより、貫通孔の面積はほとんど変わらなかった。なお、衝突速度は３．１５ ｋｍ／ｓ～３．２９ ｋｍ／ｓであって、ほとんど同じであった。
(表１)

【0034】

図６に示すように、前方イジェクタの長さａと、イジェクタの個数（縦軸は累積個数分布）の関係は次のようである。それぞれの前方イジェクタの長さに対する、前方イジェクタの長さａより大きいイジェクタの個数（累積個数）は、前方イジェクタの長さａが、例えば約１ ｍｍの時に、イジェクタサイズ分布は以下のようであった。
コーティング材被覆アルミ二ウム合金１２（アルミ二ウムコーティング２５ μｍ、実施例２）で衝突速度３．２９ ｋｍ／ｓ（実験例２）＜コーティング材被覆アルミ二ウム合金１１（アルミ二ウムコーティング５ μｍ、実施例１）で衝突速度３．１５ ｋｍ／ｓ（実験例１）＜アルミ二ウム合金１３（アルミ二ウムコーティングなし、比較例１）で衝突速度３．１２ ｋｍ／ｓ（比較実験例１）＜アルミ二ウム合金１３（アルミ二ウムコーティングなし、比較例１）で衝突速度３．１５ ｋｍ／ｓ（比較実験例２）
以上により、アルミ二ウム合金をコーティングすることにより、イジェクタの個数は低下していることが分かった。そして膜厚５ μｍのコーティングでも効果はみられた。

【0035】

ＩＳＯ １１２２７に準拠した検証板（銅板）を使用して、前方へのイジェクタの評価方法（間接法）により、前方へのイジェクタを調べた。ターゲットの前方へ検証板を配置し、前方へ飛散するイジェクタが衝突することで、圧痕（クレータ）が表面にできることで、イジェクタを評価する。なお、中心には、飛翔体が通過するための穴（ｈ２１、ｈ２２、ｈ２３）が開いている。

【0036】

図７において銅板２１（同図（ａ）Ａｌ５ μｍコーティング）、銅板２２（同図（ｂ）Ａｌ２５ μｍコーティング）、銅板２３（同図（ｃ）Ａｌコーティング無し）は、実験後の検証板の写真であるが、どの場合においても、飛翔体が通過するための穴の周りに、円環状の圧痕の領域が観察できる。どの場合も、内径は８０ ｍｍ程度で、外径は１００ ｍｍ程度であった。コーティングすることにより、わずかに内径、外径が大きくなっているが、大きな違いはなかった。また、その圧痕の個数、大きさ、密度にも大きな違いはなかった。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明のコーティング材被覆軽金属の用途としては、今後、月や火星への探査が進むにつれて、現在問題になっている地球の周りのスペースデブリ（宇宙ゴミ）だけでなく、月、火星でのスペースデブリ（宇宙ゴミ）対策が考えられる。

【符号の説明】

【0038】

１：コーティング材被覆軽金属
２：軽金属
３：コーティング層（材）
４：飛翔体
５：クレータ
６、ｈ１１Ａ、ｈ１２Ａ、ｈ１３Ａ：クレーターリップ
７：クレーターリップからのイジェクタ
１１、１２：コーティング材被覆アルミ二ウム合金
１３：アルミ二ウム合金
ｈ１１、ｈ１２、ｈ１３、ｈ２１、ｈ２２、ｈ２３：貫通孔
２１、２２、２３：銅板
８、２４、２４´：イジェクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】