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Propellantless Satellite Formation Flight by Positive Use of Satellite Charging

Research Project

Project/Area Number 24560973
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Aerospace engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

YAMAKAWA Hiroshi  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (50260013)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords衛星帯電 / 軌道制御 / 帯電セイル / スペースデブリ / 帯電衛星 / ローレンツ力 / クーロン力 / 編隊飛行 / 地球接近小惑星 / 相対軌道
Outline of Final Research Achievements

Satellite charging is usually avoided for discharging phenomenon. However, this research investigated the postive use of satellite charging by ion/electron emitting for possible propulsive force on the satellite dynamics. A charged satellite on an Earth orbit is propelled by Lorentz force as a charged partcile moves in a geomagnetic field. The Lorentz force itself is quite small, while it can be used for maintaining a formation flight. A charged spacecraft in a heliocentric orbit with a charged tiny asteroid in its proximity produces Coulomb force, This Coulomb force with a combination of gravity force is shown to change the asteroid orbit quite moderately.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (23 results)

  • [Journal Article] Orbital Deflection of Potentially Hazardous Asteroids Using a Coulomb Force Attractor2014

    • Author(s)
      K. Yamaguchi and H. Yamakawa
    • Journal Title

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN

      Volume: 12 Issue: ists29 Pages: Tr_27-Tr_33

    • DOI

      10.2322/tastj.12.Tr_27

    • NAID

      130004706688

    • ISSN
      1884-0485
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study on Orbital Maneuvers of Electric Sail with On-Off Thrust Control2013

    • Author(s)
      山口 皓平,山川 宏
    • Journal Title

      AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN, THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES

      Volume: 12 Issue: 0 Pages: 79-88

    • DOI

      10.2322/astj.12.79

    • NAID

      130004551262

    • ISSN
      1884-0477
    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spacecraft Formation Flying Dynamics and Control Using the Geomagnetic Lorentz Force2013

    • Author(s)
      Tsujii, S, Bando, M., Yamakawa, H.
    • Journal Title

      Journal of Guidance, Control, and Dynamics

      Volume: 36 Issue: 1 Pages: 136-148

    • DOI

      10.2514/1.57060

    • Related Report
      2012 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Study on the Required Electric Sail Properties for Kinetic Impactor to Deflect Near-Earth Asteroids2015

    • Author(s)
      Yamaguchi, K., Yamakawa, H.
    • Organizer
      25th AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting
    • Place of Presentation
      Williamsburg, Virginia (USA)
    • Year and Date
      2015-01-11 – 2015-01-15
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 小惑星探査機「はやぶさ」におけるイオンエンジン中和不良時の宇宙機帯電解析2014

    • Author(s)
      村中崇信,星賢人,小嶋浩嗣,山川宏,細田聡史,西山和孝
    • Organizer
      第11回宇宙環境シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪市・大阪府)
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-11
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] イオンエンジンの中和不良時における荷電粒子による宇宙機汚染量評価2014

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      村中崇信,星賢人,小嶋浩嗣,山川宏,細田聡史,西山和孝
    • Organizer
      第58回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      長崎ブリックホール(長崎市・長崎県)
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-14
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      2014 Annual Research Report
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    • Author(s)
      増成一樹、植田有紀子、河原淳人、山川宏
    • Organizer
      第58回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      長崎ブリックホール(長崎市・長崎県)
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-14
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ローレンツ力を用いたスペースデブリ除去および衛星衝突回避手法に関する検討2014

    • Author(s)
      赤司陽平、山川宏、中宮賢樹
    • Organizer
      第58回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      長崎ブリックホール(長崎市・長崎県)
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-14
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 帯電セイル衝突を用いた地球衝突小惑星の軌道変更に関する研究2014

    • Author(s)
      山口皓平、山川宏
    • Organizer
      第58回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      長崎ブリックホール(長崎市・長崎県)
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-14
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 宇宙機の能動帯電を用いた軌道制御手法の推力特性の評価2014

    • Author(s)
      星賢人、村中崇信、小嶋浩嗣、臼井英之、篠原育、山川宏
    • Organizer
      第58回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      長崎ブリックホール(長崎市・長崎県)
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-14
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical Simulation of Spacecraft Charging for Electromagnetic Orbital Control2014

    • Author(s)
      K. Hoshi, T. Muranaka, H. Kojima, H. Usui, I. Shinohara, H. Yamkawa
    • Organizer
      65th International Astronautical Congress
    • Place of Presentation
      Toronto (Canada)
    • Year and Date
      2014-09-29 – 2014-10-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical Simulation of Satellite Charging Control for Propellantless Orbital Control2014

    • Author(s)
      Hoshi, K., Muranaka, T., Kojima, H., Yamakawa, H., Usui, H., and Shinohara, I.
    • Organizer
      13th Spacecraft Charging Technology Conference
    • Place of Presentation
      Pasadena, California (USA)
    • Year and Date
      2014-06-23 – 2014-06-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 荷電粒子ビーム放出を用いた衛星帯電制御の数値シミュレーション2014

    • Author(s)
      星賢人、村中崇信、小嶋浩嗣、臼井英之、篠原育、山川宏
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市・神奈川県)
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 宇宙環境を利用した地球衝突小惑星の軌道変更に関する研究2014

    • Author(s)
      山口皓平、山川宏
    • Organizer
      日本航空宇宙学会第45期年会講演会
    • Place of Presentation
      山上会館、東京大学(文京区・東京都)
    • Year and Date
      2014-04-10 – 2014-04-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 帯電衛星を用いたプロペラントレスな軌道制御を実現するための衛星帯電性能の解析2014

    • Author(s)
      星 賢人, 村中 崇信,小嶋 浩嗣, 臼井 英之, 篠原 育, 山川 宏
    • Organizer
      第251回生存圏シンポジウム, 平成25年度 RISH電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都府京都大学宇治キャンパス
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Active Debris Removal Using the Charged Satellite2013

    • Author(s)
      M. Nakamiya, Y. Akashi, and H. Yamakawa
    • Organizer
      64th International Astronautical Congress
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Study on Active Removal of Space Debris Using the Space Environment2013

    • Author(s)
      M. Nakamiya, Y. Akashi, and H. Yamakawa
    • Organizer
      The 29th International Symposium on Space Technology and Science
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋会議センター
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] スペースデブリの除去2013

    • Author(s)
      中宮賢樹、赤司陽介、山川宏
    • Organizer
      日本機械学会2013年度年次大会
    • Place of Presentation
      岡山県岡山大学津島キャンパス
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 帯電衛星を用いたプロペラントレスな軌道制御を実現するための衛星帯電性能の解析2013

    • Author(s)
      星賢人、小嶋浩嗣、篠原育、臼井英之、山川宏、村中崇信
    • Organizer
      第57回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      鳥取県米子コンベンションセンター「ビッグシップ」
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  • [Presentation] 荷電粒子ビーム放出による衛星帯電現象の解析2013

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      星賢人,小嶋浩嗣, 臼井英之, 篠原育, 山川宏, 村中崇信
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第134回総会・講演会
    • Place of Presentation
      高知県高知大学朝倉キャンパス
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 荷電粒子ビーム放出による衛星帯電現象の解析2013

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      星賢人、村中崇信、小嶋浩嗣、臼井英之、篠原育、山川宏
    • Organizer
      第10回宇宙環境シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京都科学技術館
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  • [Presentation] Orbital Deflection of Potentially a Hazardous Asteroid Using Space Environment2013

    • Author(s)
      K. Yamaguchi, H. Yamakawa
    • Organizer
      The 29th International Symposium on Space Technology and Science
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋会議センター
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  • [Presentation] 宇宙環境を利用した地球衝突小惑星の軌道変更に関する研究2013

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      山口皓平、山川宏
    • Organizer
      日本航空宇宙学会 第44期年会講演会
    • Place of Presentation
      東京都東京大学本郷キャンパス
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 宇宙環境を利用した地球衝突小惑星の軌道変更に関する研究2013

    • Author(s)
      山口皓平、山川宏
    • Organizer
      第57回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      鳥取県米子コンベンションセンター「ビッグシップ」
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 宇宙環境を利用した地球衝突小惑星の軌道変更に関する研究2012

    • Author(s)
      山口皓平、山川宏
    • Organizer
      第56回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      大分県別府国際コンベンションセンター
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] ローレンツ力を用いたスペースデブリ除去手法に関する研究2012

    • Author(s)
      赤司陽介、山川宏
    • Organizer
      第56回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      大分県別府国際コンベンションセンター
    • Related Report
      2012 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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