宇宙飛翔体（ロケット，衛星，探査機など）で使われる材料に関連した研究を行っている。そこでは，特殊な環境（超高温･極低温，クリープ･クリープ疲労など）での材料の力学特性と信頼性の追求が求められ, JAXA宇宙科学研究所の宇宙科学プロジェクトに深く関わる以下のテーマについて取り組んでいる。
(1) ロケットエンジン燃焼室のクリープ疲労
(2) 高･低温形状記憶合金の開発と宇宙工学への適用
(3) セラミックス/金属異材接合
(4) SiC/SiC複合材料の劣化損傷評価
(5) 非破壊信頼性評価

1) S. Takeuchi, E. Sato, N. Kawai, I. Nakamura: “Strengthening of Adhesive Bonding Structure Using Energy-Release-Rate Reduction Slit”, Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, 58 (2015), 220-227.
2) M. Deguchi, H. Tobe, E. Sato, Damage propagation mechanism in low-cycle creep fatigue of Cu-Cr-Zr alloy, International Journal of Fatigue, 87 (2016) 351-358.
3) H. Masuda, H. Tobe, E. Sato, Y. Sugino, S. Ukai, Transgranular dislocation activities and substructural evolutions accommodating two-dimensional grain boundary sliding in ODS ferritic steel, Acta Materialia, 132 (2017) 245–254.