Development of an Ablative Propellant Hall Thruster

• Project/Area Number: 23K17796
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 24:Aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
• Research Institution: Shibaura Institute of Technology
• Principal Investigator: 川嶋 嶺 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (80794429)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 電気推進 / ホールスラスタ / 代替推進剤 / アブレーション

Outline of Research at the Start

本研究では昇華性固体推進剤を放電チャネル壁面に持つ、長寿命なホール型イオン推進機を新たに開発する。チャネル壁面をなす固体推進剤が昇華することによって推進剤を供給するコンセプトであるため本質的に壁面無損耗であり、長寿命となることが期待される。本研究ではアブレーション推進剤ホールスラスタを作動させ、固体推進剤の連続供給によるプラズマ維持が可能であるか明らかにする。その上でどの程度の固体推進剤が消費され、イオン化させるかを明らかにする。各種プローブによるプラズマ計測実験に加えて、固体推進剤のアブレーションモデルを組み込んだプラズマ解析によって、アブレーション推進剤ホールスラスタの物理現象を探る。