2014 Fiscal Year Annual Research Report
積極的な帯電によるプロペラントレス超小型衛星編隊飛行
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24560973
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山川 宏 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (50260013)
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2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 衛星帯電 / 帯電セイル / スペースデブリ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
積極的に衛星を帯電することで軌道制御に応用する場合として、１）編隊飛行への応用を目指した地球周回軌道上における帯電現象のシミュレーション、２）スペースデブリの帯電による高度低下への応用、そして、３）惑星間軌道上を航行する帯電セイル宇宙機の地球接近小惑星の軌道修正への応用について検討した。
１）地球静止軌道上において、荷電粒子エミッタを能動的に用いた場合の衛星帯電特性、および、地球磁場との相互作用によって生じるローレンツ力を3次元粒子シミュレーションにより明らかにした。高精度な微小推力による編隊飛行の相対位置制御などへの応用が期待されることがわかった。
２）地球低軌道上にあるスペースデブリを積極的に帯電させる場合に、高度低下をさせるための帯電量の制御手法について検討を行い、軌道の離心率拡大やエネルギー減衰のために帯電量のオンオフ制御が有効であることを示した。
３）太陽風を推進力として用いる帯電セイル宇宙機の応用例として、地球と衝突の可能性がある小惑星に、事前に大きな相対速度で衝突させることで、地球衝突を回避することを目標として検討した。宇宙機に必要とされるテザー長さおよび質量、小惑星との衝突を実現させるために必要となる最終誘導のための化学燃料の質量等を求め、宇宙機のリソースと達成される小惑星の軌道変更距離の関係を解析した。また、帯電セイル宇宙機の太陽風動圧の変動に注目した軌道修正法について検討した。
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[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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