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2009 Fiscal Year Annual Research Report

磁気プラズマセイルの推進性能評価と最適化

Research Project

Project/Area Number 21246126
Research InstitutionJapan Aerospace Exploration Agency

Principal Investigator

船木 一幸  Japan Aerospace Exploration Agency, 宇宙科学研究本部・宇宙輸送工学研究系, 准教授 (50311171)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山川 宏  京都大学, 生存圏研究所・生存圏開発創成研究系, 教授 (50260013)
堀澤 秀之  東海大学, 工学部, 教授 (30256169)
山極 芳樹  静岡大学, 工学部, 教授 (30220255)
大津 広敬  龍谷大学, 理工学部, 准教授 (20313934)
Keywords航空宇宙工学 / 惑星探査 / 磁気圏・電離圏 / プラズマ・核融合 / 宇宙機推進 / プラズマセイル / マグセイル / アークジェット
Research Abstract

太陽風の運動エネルギーを利用した宇宙機推進(磁気プラズマセイル推進)実現可能製を追求するため、磁気プラズマセイル推進の推力特性を評価可能な「磁気プラズマセイル地上実験シミュレータ」を開発している。これは、直径約2mの大型真空チャンバ中に設置される大口径高速高密度プラズマ風洞と、従来型より高出力な磁気プラズマセイル模型、の2つを特徴としたスケールモデル実験システムである。平成21年度は、真空チャンバならびに大口径太陽風シミュレータを開発した。また、磁気プラズマセイル地上実験シミュレータの本格運用に備えて、磁気セイルを模擬するための定常作動型コイルの設計と試作、ならびに、推力スタンドの設計と試作を実施し、コイル設計の妥当性や推力測定精度等を評価した。このような地上実験シミュレータの開発と並行して、磁気プラズマセイルの推力モデルの構築、数値シミュレーションツールの整備を進めている。更には、磁気プラズマセイルによる外惑星探査ミッションの概念検討や、磁気セイルの発展形として期待されるMag-Tetherの検討を実施した。

  • Research Products

    (45 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (35 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Hybrid Particle-in-Cell Simulations of Magnetic Sail in Laboratory Experiment2010

    • Author(s)
      Y.Kajimura, H.Usui, I.Funaki, K.Ueno, M.Nunami, I.Shinohara, M.Nakamura, H.Yamakawa
    • Journal Title

      Journal of Propulsion and Power Vol.26, No.1

      Pages: 159-166

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] プラズマ噴射による磁気圏拡大現象におけるイオン粒子効果の定量評価2009

    • Author(s)
      梶村好宏, 他
    • Journal Title

      日本航空宇宙学会論文集 Vol.57, No.666

      Pages: 287-294

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thrust Measurement of Pure Magnetic Sail2009

    • Author(s)
      K.Ueno, T.Kimura, T.Ayabe, I.Funaki, H.Yamakawa, H.Horisawa
    • Journal Title

      Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Space Technology Japan Vol.7, No.ists26

      Pages: 65-69

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-Scale Plasma Particle Simulation for the Development of Interplanetary Flight System2009

    • Author(s)
      H.Usui, Y.Kajimura, M.Nunami, I.Funaki, I.Shinohara, H.Yamakawa, M.Nakamura, D.Akita, Hiroko O.Ueda
    • Journal Title

      Journal of Plasma and Fusion Research SERIES Vol.8

      Pages: 1569-1573

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MHD Flow Field and Momentum Transfer Process of Magneto-Plasma Sail2009

    • Author(s)
      H.Nishida, I.Funaki, Y.Inatani, K.Kusano
    • Journal Title

      Journal of Plasma and Fusion Research SERIES Vol.8

      Pages: 1574-1579

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Research Status of Sail Propulsion Using the Solar Wind2009

    • Author(s)
      I.Funaki, H.Yamakawa
    • Journal Title

      Journal of Plasma and Fusion Research SERIES Vol.8

      Pages: 1580-1584

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Imaging of Plasma Flow around Magnetoplasma Sail in Laboratory Experiment2009

    • Author(s)
      K.Ueno, T.Ayabe, I.Funaki, H.Horisawa, H.Yamakawa
    • Journal Title

      Journal of Plasma and Fusion Research SERIES Vol.8

      Pages: 1585-1589

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical Study of Inflation of a Dipolar Magnetic Field in Space by Plasma Jet Injection2009

    • Author(s)
      Y.Kajimura, H.Usui, M.Nunami, I.Funaki, I.Shinohara, H.Nakashima
    • Journal Title

      Journal of Plasma and Fusion Research SERIES Vol.8

      Pages: 1616-1621

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thrust Measurement of Pure Magnetic Sail using the Parallelogram-pendulum Method2009

    • Author(s)
      Ueno, K, Funaki, I., Kimura, T., Horisawa, H., Yamakawa, H.
    • Journal Title

      Journal of Propulsion and Power Vol.25, No.2

      Pages: 536-539

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 深宇宙を進む超伝導帆船・磁気プラズマセイル2010

    • Author(s)
      船木一幸, 山川宏
    • Organizer
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      平塚
    • Year and Date
      20100317-20100320
  • [Presentation] 磁気セイル地上実験における磁気セイルの磁気圏変動の研究2010

    • Author(s)
      大塩裕哉, 上野一磨, 船木一幸
    • Organizer
      衝撃波シンポジウム
    • Place of Presentation
      埼玉大学
    • Year and Date
      20100317-20100319
  • [Presentation] スペースサイエンスチャンバーを利用した磁気プラズマセイル実験2010

    • Author(s)
      上野一磨, 大塩祐哉, 船木一幸
    • Organizer
      スペースプラズマ研究会
    • Place of Presentation
      相模原
    • Year and Date
      20100311-20100312
  • [Presentation] Plasma Wind Tunnel for Plasma Sail Experiments2010

    • Author(s)
      I.Funaki, K.Ueno, Y.Oshio, H.Horisawa, H.Yamakawa
    • Organizer
      AJCPP2010-135
    • Place of Presentation
      Miyazaki
    • Year and Date
      20100304-20100306
  • [Presentation] 3次元ハイブリッド粒子モデルによる磁気プラズマセイルの推力評価2010

    • Author(s)
      梶村好宏, 臼井英之, 船木一幸, 篠原育, 松本正晴, 山川宏
    • Organizer
      平成21年度宇宙輸送シンポジウム
    • Place of Presentation
      相模原
    • Year and Date
      20100114-20100115
  • [Presentation] 惑星間磁場を考膚下磁気プラズマセイルの電磁流体解析2010

    • Author(s)
      山本直樹, 船木一幸, 山極芳樹, 太津広敬
    • Organizer
      平成21年度宇宙輸送シンポジウム
    • Place of Presentation
      相模原
    • Year and Date
      20100114-20100115
  • [Presentation] 磁気セイル実験におけるイオンスケール磁気圏の動的現象2010

    • Author(s)
      大塩裕哉, 上野一磨, 船木一幸
    • Organizer
      平成21年度宇宙輸送シンポジウム
    • Place of Presentation
      相模原
    • Year and Date
      20100114-20100115
  • [Presentation] 惑星間磁場を考慮した磁気セイルの模擬実験2010

    • Author(s)
      上野一磨, 大塩裕哉, 船木一幸, 堀澤秀之, 山川宏
    • Organizer
      平成21年度宇宙輸送シンポジウム
    • Place of Presentation
      相模原
    • Year and Date
      20100114-20100115
  • [Presentation] プラズマセイル飛翔実験機の研究2010

    • Author(s)
      船木一幸, 山川宏, 杉田寛之, 中村武恒, 石村康生, 西田浩之, 梶村好宏, 大津広敬, 山本直樹, 山極芳樹, 篠原育, 小嶋浩嗣, 臼井英之, 沼波政倫, 藤田和央, 松本正晴, 窪田健一, 小川博之, 坪井伸幸, 上野一磨, 大塩裕哉, 堀澤秀之, 向井祐利, 小山友一, 芦田康将, 中村雅夫,
    • Organizer
      第10回宇宙科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      相模原
    • Year and Date
      20100107-20100108
  • [Presentation] 宇宙機用プラズマ推進の現状と今後の展望2010

    • Author(s)
      船木一幸
    • Organizer
      第13回若手科学者によるプラズマ研究会
    • Place of Presentation
      那珂
    • Year and Date
      2010-03-11
  • [Presentation] 磁気プラズマセイル宇宙機の検討(その1)2009

    • Author(s)
      船木一幸, 山川宏, 杉田寛之, 中村武恒, 石村康生
    • Organizer
      宇宙航行の力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      相模原
    • Year and Date
      20091210-20091211
  • [Presentation] 電磁流体解析による磁気プラズマセイルの性能予測2009

    • Author(s)
      西田浩之, 船木一幸, 稲谷芳文
    • Organizer
      宇宙航行の力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      相模原
    • Year and Date
      20091210-20091211
  • [Presentation] 磁気プラズマセイルのプラズマ粒子シミュレーション解析2009

    • Author(s)
      臼井英之, 篠原育, 船木一幸, 山川宏, 梶村好宏, 沼波政倫, 中村雅夫, 西田浩之, 松本正晴, 上田裕子, 森高外征雄
    • Organizer
      宇宙航行の力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      相模原
    • Year and Date
      20091210-20091211
  • [Presentation] Research Status of Magnetoplasma Sail2009

    • Author(s)
      船木一幸, 山川宏
    • Organizer
      31st International Electric Propulsion Conference
    • Place of Presentation
      Ann Arbor
    • Year and Date
      20090920-20090924
  • [Presentation] Fluctuation of Magnetosphere in Scale-model Experiment of Magnetic Sail2009

    • Author(s)
      Y.Oshio, K.Ueno, I.Funaki
    • Organizer
      31st International Electric Propulsion Conference
    • Place of Presentation
      Ann Arbor
    • Year and Date
      20090920-20090924
  • [Presentation] Thrust Characteristics of Pure Magnetic Sail in Laboratory Experiment2009

    • Author(s)
      K.Ueno, I.Funaki, Y.Oshio, H.Horisawa, H.Yamakawa
    • Organizer
      31st International Electric Propulsion Conference
    • Place of Presentation
      Ann Arbor
    • Year and Date
      20090920-20090924
  • [Presentation] Magnetoplasma Sail : New Spacecraft Propulsion using the Solar Wind2009

    • Author(s)
      船木一幸, 山川宏
    • Organizer
      17th International Conference on MHD Energy Conversion
    • Place of Presentation
      Shonan
    • Year and Date
      20090914-20090917
  • [Presentation] 磁気セイルの磁気圏変動の実験的研究2009

    • Author(s)
      大塩裕哉, 上野一磨, 船木一幸
    • Organizer
      第53回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      20090909-20090911
  • [Presentation] 日本の極低温冷却ミッションと宇宙用冷却技術2009

    • Author(s)
      杉田寛之, 佐藤洋一, 篠崎慶亮, 中川貴雄, 満田和久, 藤本龍一, 菊池健一, 村上正秀, 船木一幸, 山川宏
    • Organizer
      第53回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      20090909-20090911
  • [Presentation] 磁気セイル推力の実験的評価2009

    • Author(s)
      上野一磨, 船木一幸, 大塩裕哉, 堀澤秀之, 山川宏
    • Organizer
      第53回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      20090909-20090911
  • [Presentation] 磁気プラズマセイルで用いられるプラズマ噴射による磁気圏拡大の3次元ハイブリッド粒子シミュレーション2009

    • Author(s)
      梶村好宏, 臼井英之, 船木一幸, 篠原育, 沼波政倫, 中村雅夫, 山川宏
    • Organizer
      第53回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      20090909-20090911
  • [Presentation] 3次元ハイブリッドコードを用いた磁気セイル地上実験の数値解析2009

    • Author(s)
      梶村好宏, 上野一磨, 船木一幸, 臼井英之, 沼波政倫, 篠原育, 中村雅夫, 山川宏
    • Organizer
      日本航空宇宙学会第40回年会講演会
    • Place of Presentation
      調布
    • Year and Date
      20090909-20090911
  • [Presentation] Numerical Study of an Inflation of a Dipolar Magnetic Field by Plasma Jet Injection in Magneto Plasma Sail2009

    • Author(s)
      梶村好宏, 臼井英之, 船木一幸, 篠原育, 山川宏
    • Organizer
      7th International Symposium on Applied Plasma Science
    • Place of Presentation
      Hamburg
    • Year and Date
      20090831-20090904
  • [Presentation] Evaluation of Magnetic Field Interacted with Plasma Flow in Pure Magnetic Sail Scale Model2009

    • Author(s)
      K.Ueno, I.Funaki, T.Ayabe, Y.Oshio, H.Horisawa
    • Organizer
      7th International Symposium on Applied Plasma Science
    • Place of Presentation
      Hamburg
    • Year and Date
      20090831-20090904
  • [Presentation] The Dynamic Behaviour of a Magnetic Sail in Laboratory2009

    • Author(s)
      Y.Oshio, I.Funaki, K.Ueno, T.Ayabe
    • Organizer
      27th International Symposium on Space Technology and Science
    • Place of Presentation
      Tsukuba
    • Year and Date
      20090705-20090710
  • [Presentation] 3D Hybrid Simulation of Pure Magnetic Sail including Ion-Neutral Collision Effect in Laboratory2009

    • Author(s)
      梶村好宏, 上野一磨, 船木一幸, 臼井英之, 沼波政倫, 篠原育, 中村武恒, 山川宏
    • Organizer
      27th International Symposium on Space Technology and Science
    • Place of Presentation
      Tsukuba
    • Year and Date
      20090705-20090710
  • [Presentation] Magnetic Inflation of Magnetic Plasma Sail by One Component Plasma Simulation2009

    • Author(s)
      D.Akita, H.Ueda, I.Shinohara, I.Funaki, H.Usui
    • Organizer
      27th International Symposium on Space Technology and Science
    • Place of Presentation
      Tsukuba
    • Year and Date
      20090705-20090710
  • [Presentation] Characterization of Magnetoplasma Sail in Laboratory2009

    • Author(s)
      K.Ueno, T.Ayabe, Y.Oshio, I.Funaki, H.Horisawa, Hiroshi Yamakawa
    • Organizer
      27th International Symposium on Space Technology and Science
    • Place of Presentation
      Tsukuba
    • Year and Date
      20090705-20090710
  • [Presentation] 磁気セイル推力モデルの構築2009

    • Author(s)
      芦田康将, 山川宏, 船木一幸, 小嶋浩嗣
    • Organizer
      第46回日本航空宇宙学会関西・中部支部合同秋期大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-11-27
  • [Presentation] 太陽風変動下の磁気セイル推力制御を可能にする超伝導電流制御系の設計2009

    • Author(s)
      小山友一, 山川宏, 船木一幸, 小嶋浩嗣, 中村武恒
    • Organizer
      第46回日本航空宇宙学会関西・中部支部合同秋期大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-11-27
  • [Presentation] 超伝導コイルを用いた磁気セイル推進システムの地上での推力測定実験に関する検討2009

    • Author(s)
      向井祐利, 山川宏, 船木一幸, 中村武恒, 小嶋浩嗣
    • Organizer
      第46回日本航空宇宙学会関西・中部支部合同秋期大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-11-27
  • [Presentation] Laboratory Facility for Simulating Magnetoplasma Sail2009

    • Author(s)
      I.Funaki, K.Ueno, Y.Oshio, T.Ayabe H.Horisawa, H.Yamakawa
    • Organizer
      45th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit
    • Place of Presentation
      Denver
    • Year and Date
      2009-08-05
  • [Presentation] 惑星間磁場が磁気セイルの推力に与える影響についての定性的評価2009

    • Author(s)
      西田浩之, 永井涼, 船木一幸
    • Organizer
      第53回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2009-04-09
  • [Presentation] MHDスケール磁気プラズマセイルにおける惑星間磁場の影響2009

    • Author(s)
      山本直樹, 藤本智也, 山極芳樹, 船木一幸, 大津広敬
    • Organizer
      日本航空宇宙学会第40回年会講演会
    • Place of Presentation
      調布
    • Year and Date
      2009-04-09
  • [Presentation] 磁気セイル実験における磁気圏の動的現象2009

    • Author(s)
      大塩裕哉, 船木一幸, 上野一磨, 綾部友洋, 堀澤秀之
    • Organizer
      日本航空宇宙学会第40回年会講演会
    • Place of Presentation
      調布
    • Year and Date
      2009-04-09
  • [Remarks]

    • URL

      http://gd.isas.jaxa.jp/

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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