超小型探査機に向けた可変形状ソーラーセイルの推進剤フリーな軌道・姿勢同時制御

• Project/Area Number: 21K14345
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 中条 俊大 東京工業大学, 工学院, 助教 (80808618)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 超小型探査機 / ソーラーセイル / 軌道制御 / 姿勢制御 / 可変形状機能

Outline of Research at the Start

太陽輻射圧を推進力とするソーラーセイルは，推進力の制御に姿勢制御が必要であるが，太陽輻射圧に起因するトルクが姿勢外乱にもなるため，姿勢制御のために推進剤を消費することになる．そこで，本研究では可変形状ソーラーセイルを提案する．セイルの形状を変化させることで太陽輻射圧を制御し，外乱トルクを蓄積させずに所望の推進力を得ることが可能となる．つまり，完全推進剤フリーな航行が実現できることになり，特に推進剤搭載量の制約が厳しい超小型探査機に適している．本研究では，力学・制御理論の構築と検証を行った上で，その技術実証を行う超小型深宇宙ミッションの設計を行う．