8,000メートル級の山岳試験用の人工気象室 - 真空ポンプで高地や宇宙空間のシミュレーション

8,000メートル級の山岳試験用の人工気象室 - 真空ポンプで高地や宇宙空間のシミュレーション

アウトドア用ジャケットや人工衛星のソーラーパネルには、非常に過酷な条件下での耐久性が求められます。このような製品には人工気象室内での耐久試験が必要です。Buschの真空ポンプは、ヒマラヤ山脈の気圧状態や宇宙の真空を人工的に再現することができます。
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機能性ウェアは、8,000メートル級の山でも防風性を発揮するでしょうか?吹雪の中で雪上車の運転席に座るとどのように感じるでしょうか?また、人工衛星の太陽帆を支えるブームは、宇宙空間の極低温の真空でも機能するでしょうか?人工気象室では、素材や製品が過酷な状況下でどのような性能を発揮するか、事前にテストすることができます。

視界不良、厳寒、湿気

人工気象室では、極端な温度設定や湿度調整が可能で、人工降雨も作り出すことができます。すべての人工気象室が、宇宙の寒さや衛星軌道上の太陽の影響を再現できる必要はありません。通常は、身体の芯まで冷える極夜から真夏のデスバレーまでを再現できれば十分です。

ただし、高山では標高が高くなればなるほど気圧が下がるという要因も働きます。海面で約1,000ヘクトパスカルの気圧は、海抜3,000メートルでは約700ヘクトパスカルになります。この数値は、ヒマラヤ山脈の頂上付近ではさらに半分になります。気圧の低下は、熱伝導や気化速度などさまざまな現象に影響を及ぼします。

急速な気圧の低下

したがって、リアルなシミュレーションには気圧調整も欠かせません。特に大型の人工気象室では、極限の条件をできるだけ速く再現するために強力な真空ポンプが必要となります。特に、絶対真空に近い宇宙空間の条件が求められる場合は、これが必須です。この場合、異なる動作原理で複数の圧縮ステージを設けます。まず低真空~中真空領域用のポンプで排気した後、高効率の真空ポンプを使用して人工気象室をほぼ空気のない状態にします。

多くの人工気象室メーカーが、 Buschの真空テクノロジーを利用しています。この分野の各種要件を満たすことのできる多様な動作原理の真空ポンプを、当社は幅広く取り揃えています。

人工気象室は、医療およびスポーツ医学の研究にも利用されています。極端な温度が人体とその機能に与える影響に加え、酸素の減少による影響についても研究されています。標高が高くなると気圧が低下し、肺や血液に届く酸素が減少します。真空ポンプを使って気圧を下げれば、海抜ゼロの地点でもこの状態を再現できます。たとえば人工気象室を利用して、高度上昇のシミュレーションを通じて身体が高度に順応する仕組みが研究されています。この逆も重要です。ヒマラヤ登山後の脱順化では何が起こるのでしょうか?研究分野としては、標高の高さが心血管や代謝機能、呼吸、認知能力に及ぼす影響などが挙げられます。

 


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