二酸化炭素ホールスラスタの三重点供給とプラズマカップリングの物理解明・統合実証

• Project/Area Number: 24K01088
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
• Research Institution: Japan Aerospace EXploration Agency
• Principal Investigator: 渡邊 裕樹 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (30648390)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 張 科寅 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (40710596) ; 杵淵 紀世志 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90648502)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000); Fiscal Year 2026: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2025: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000); Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: 宇宙推進工学 / ホールスラスタ / 二酸化炭素

Outline of Research at the Start

様々な宇宙機でのホールスラスタの利用拡大に伴う，推進剤であるキセノンの大量消費が問題となっている．本研究では，キセノンに代わり，地上にも有人宇宙機にも火星にも存在する二酸化炭素を推進剤に用いたホールスラスタを提案する．二酸化炭素ホールスラスタの課題を解決するために本研究で提案する，二酸化炭素のドライアイスとしての貯蔵と三重点を利用したスラスタへのガス供給，E×Bプラズマと誘導結合プラズマをカップリングさせたイオン生成・加速・中和，に関する物理現象を実験と数値解析により解明する．これにより，宇宙空間での推進剤の貯蔵から加速排気まで統合的に評価し，二酸化炭素ホールスラスタの実現性を検証する．