2025年 大学院理工学研究科 シラバス - 航空宇宙工学専攻
設置情報
| 科目名 | 宇宙環境工学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 航空宇宙工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 中根 昌克 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜3 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | H43A |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 本講義では前半に地球ー宇宙環境の知識をまとめ、後半に宇宙などの極限環境で人間生存環境を構築する環境制御・生命維持システム（Environment Control and Life Support System: ECLSS)の説明を行う 以下の事柄を到達目標とする ・地球―宇宙環境の概略を説明できる ・人間が生存できる条件を説明できる ・ECLSSの機能や実装を説明できる |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
【対面授業】 事前配布資料を基に講義を行う |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
Google Classroomより事前配布資料を配布するので、毎回、読み込んでから授業に臨んで欲しい |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス: 地球ー宇宙環境と環境制御・生命維持システムの概論： 歴史的な事例を挙げつつこの授業で取り扱う話題のイントロダクションを提供する | 【事前学習】シラバスおよび事前配布資料をよく読む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 地球環境と物質循環： 我々が住む地球環境をレビューし、その中で行われる炭素や酸素、水素、窒素の循環をレビューする | 【事前学習】事前配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第3回 | 地球近傍環境： 地球近傍の宇宙空間や月・火星等の環境をレビューする。また近年話題となっている地球近傍環境の問題を紹介する | 【事前学習】事前配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第4回 | 宇宙放射線環境： 宇宙環境の中で大きな研究分野となっている宇宙での放射線環境に関する話題を解説する | 【事前学習】事前配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第5回 | 環境制御・生命維持システム（ECLSS）と目指すべき環境： ECLSSに必要となる機能と、NASAのreferance crewを例に人間が生存するために必要なinputとoutputを考える | 【事前学習】事前配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第6回 | 技術成熟度（TRL）と等価システム質量（ESM）： システム評価方法として、技術がどれだけ成熟しているかを示すTRLとコスト推算法である等価システム質量について仮説する | 【事前学習】事前配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第7回 | 国際宇宙ステーション（ISS）におけるECLSS： 現在、最も大きな宇宙有人構造物であるISSのECLSSをレビューする | 【事前学習】事前配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第8回 | ECLSSにおける飲料水・食糧の管理と供給： 現在使われている、もしくは研究が進められている水と食糧の管理・供給方法を論じる | 【事前学習】事前配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第9回 | 大気処理制御系（ARCS）１：システムとしての機能と酸素供給： ARCS全体として必要となる機能を紹介した後、その中からまず酸素供給の機能を考える | 【事前学習】事前配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第10回 | 大気処理制御系（ARCS）２：非再生・再生型二酸化炭素吸着（ゼオライト、固体アミン等）： ARCSの必要機能のうち、大気からのCO2分離に関する技術を、再利用可のぅかどうかを含めて論議している | 【事前学習】事前配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第11回 | 大気処理制御系（ARCS）３：二酸化炭素処理、微小有害元素吸着： 分離した二酸化炭素を処理する処理する方法、量は少ないが人間に対し害となるものの分離を考える | 【事前学習】事前配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第12回 | 熱環境制御（ATCS）： 系内に入出力する熱・エネルギーを考え、それらを制御し温湿度を一定化するATCSに関して論ずる | 【事前学習】事前配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第13回 | 廃棄物処理： 系内で発生する廃棄物を液体と固体に分けてその処理に関して考える | 【事前学習】事前配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第14回 | 火災対策、居住性、耐放射線： 火災の検知と消化、居住スペースの大きさの目安、放射線防御方法を考える | 【事前学習】事前配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第15回 | 講義のまとめ： 講義をまとめる | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を総復習する | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
その他
| 教科書 |
教科書は使用しない
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
小口 高, 河野 長 『地球から宇宙へ: プラズマの海の孤島 [978-4621029244]』 理科年表読本 丸善 1984年
狼 嘉彰, 冨田 信之, 中須賀 真一, 松永 三郎 『宇宙ステーション入門 [978-4130628419]』 東京大学出版会 2014年 第2版補訂版
Peter Eckart, Spaceflight Life Support and Biospherics [978-0792338895], Space Technology Library, Springer, 1996
Carol Norberg (ed.), Human Spaceflight and Exploration [978-3642429903], Springer Praxis Books, Springer Berlin, Heidelberg, 2013
Erik Seedhouse, Life Support Systems for Humans in Space [978-3030528584], Springer Cham, 2020
Michael K. Ewert, Thomas T. Chen, Camilah D. Powell, Life Support Baseline Values and Assumptions Document [NASA TP-2015-218570/REV2], NASA Technical Publication, 2022, 2 edition
David R. Liskowsky, William W. Seitz, HUMAN INTEGRATION DESIGN HANDBOOK [NASA SP-2010-3407], NASA Handbook, 2022, 2 edition
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| 成績評価の方法 及び基準 |
授業への参加度（50%）およびレポート（50%)で評価する |
| 質問への対応 | 授業後、もしくはメールで受け付ける |
| 研究室又は 連絡先 |
船橋校舎3号館3階333室 |
| オフィスアワー |
金曜 船橋 15:00 ～ 16:30
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| 学生への メッセージ |