Thrust enhancement of a small plasma thruster by dual ion gridded thruster utilizing a photocatalyst

Research Project

Project/Area Number	24K21537
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 14:Plasma science and related fields
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	高橋和貴東北大学, 工学研究科, 准教授 (80451491)
Project Period (FY)	2024-06-28 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000) Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000) Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords	イオンエンジン / 水分解 / 推力
Outline of Research at the Start	電気推進機の小型化に伴い推力発生に寄与しない中和器の消費電力や寿命が問題となる．本研究では，高周波プラズマ源とビーム引出し電源系の精密時間制御と，宇宙空間での強力な太陽光と光触媒を活用した水分解による水素・酸素ガス供給系を組み合わせ，正負イオンビーム源を併用した電荷中和と大推力化へと挑戦する．すなわち，水を貯蔵燃料とした光触媒活用型のデュアルイオンエンジンの開発と原理実証を行い，小型イオンエンジンの大推力化に挑戦することを目的とする．本研究により，プラズマを用いた新たな宇宙輸送技術を開拓する．さらには，光触媒材料の新たな応用展開や負イオン源工学応用へとつながることが期待される．