レゴリス｜電源装置なら松定プレシジョン

(掲載2026/07/30)

レゴリス（Regolith）とは？

レゴリス（Regolith）とは、月や火星、小惑星などの天体表面を覆う岩石や鉱物の破砕物からなる堆積層の総称です。地球上の土壌とは異なり、生物由来の有機物をほとんど含まず、主に岩石の風化や衝突現象によって形成されています。

特に月のレゴリスは、数十億年にわたる微小隕石の衝突によって生成されており、粒径が非常に細かく、不規則で鋭利な形状を持つことが特徴です。また、月面では大気による保護がないため、紫外線や太陽風、周辺プラズマ環境の影響を受けて帯電しやすく、機器表面への付着や再飛散（ダストロフティング）を引き起こすことが知られています。

レゴリスは、将来の月面基地建設や資源利用（ISRU：In-Situ Resource Utilization）のための重要な材料として期待される一方で、太陽電池、光学機器、センサー、宇宙服などへの付着による性能低下や摩耗を引き起こす大きな課題でもあります。そのため、効率的な除去・輸送・分離を実現するレゴリスハンドリング技術の確立が重要な研究テーマとなっています。

レゴリスハンドリング技術の原理

真空環境下にあるレゴリス粒子は、粒子同士の接触や太陽風、紫外線などの影響によって電荷を保持する場合があります。この性質を利用し、外部から電界を印加して粒子を制御する技術が、静電気力を利用した粉体ハンドリング技術です。

代表的な手法として、以下のようなアプローチがあります。

静電引力・斥力の利用
電極に高電圧を印加して電界を形成し、帯電したレゴリス粒子を引き寄せたり、反発させたりすることで、粒子の除去や回収を行います。
帯電粒子輸送（Electrostatic Transport）
帯電した粒子に電界を作用させることで、特定の方向へ移動させる技術です。レゴリスの搬送や集積、分離などへの応用が研究されています。
誘電泳動（Dielectrophoresis）
不均一な電界を形成することで、帯電していない粒子であっても電気的に分極させ、電界強度の高い方向または低い方向へ移動させる技術です。粒径や材料特性に応じた選別への応用が期待されています。

これらの技術により、機械的な可動部を最小限に抑えながら、レゴリスの除去・分離・搬送を行うことが可能になります。

静電気力を利用した粉体ハンドリングの用途

静電気によるレゴリス制御技術は、月面探査や将来の宇宙開発において、さまざまな用途への応用が期待されています。

ダストシールド（防塵技術）
太陽電池パネル、カメラレンズ、光学機器、各種センサーに付着したレゴリスを電気的に除去し、機器性能の低下を防ぎます。NASAなどでは、電極アレイを利用したElectrodynamic Dust Shield（EDS）の研究開発が進められています。
資源回収・鉱物選別
将来的には、鉱物ごとの電気的特性や帯電特性の違いを利用し、有用鉱物を選択的に分離・濃縮する技術への応用が期待されています。これにより、月面や火星での効率的な資源利用の実現が期待されています。
レゴリス利用型建設技術
レゴリスを利用した将来の月面構造物建設において、粉体供給や材料搬送技術としての活用が期待されています。3Dプリンティングや焼結プロセスと組み合わせることで、現地資源を利用した建設技術の高度化に貢献すると考えられています。
宇宙服・探査機のクリーニング
宇宙飛行士の宇宙服や探査機表面に付着した鋭利なレゴリスを除去し、材料の摩耗やシール部の損傷を抑制します。長期間の月面活動を実現するための重要な技術の一つです。

静電気力を利用した粉体ハンドリングに必要な電源

レゴリスを効率的に操作するためには、微細な粒子に十分な静電気力を与えるための強力かつ精密な電界を形成する必要があります。そのため、高性能な高電圧電源や高電圧アンプが重要な役割を果たします。

高電圧出力（High Voltage）
レゴリス粒子の移動や除去には、数百Vから数kV以上の高電圧印加が必要となります。用途によってはさらに高い電界強度が求められる場合もあります。
精密な電圧制御
粒子の移動速度や輸送方向、分離性能を制御するためには、安定した出力特性と高い制御精度を備えた電源が求められます。
波形制御能力（AC・パルス出力）
直流電圧だけでなく、交流波形やパルス波形を利用することで、粒子の搬送効率向上やダスト除去性能の最適化が可能になります。
高信頼性・長時間安定動作
地上の研究開発設備や模擬宇宙環境試験装置では、長時間にわたり安定した高電圧出力を維持できる高信頼性電源が求められます。また、将来的な宇宙利用を見据えた技術開発も進められています。