| 研究課題/領域番号 |
19K21074
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| 補助金の研究課題番号 |
18H05900 (2018)
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 (2019)
補助金 (2018) |
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| 審査区分 |
0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
和田 明哲 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 宇宙航空プロジェクト研究員 (40824991)
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| 研究期間 (年度) |
2018-08-24 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | Direct Current Plasma / Electrolysis / Ignition / Combustion / ADN-based Ionic Liquid / Green Monopropellant / Chemical Plasma Thruster / Micro Propulsion System / Electric Propulsion / Space Propulsion / Ionic Liquid Propellant / Discharge Plasma / Ignition System / 放電プラズマ / イオン液体 / アンモニウムジニトラミド系推進剤 / 点火 / 着火 / 燃焼 / 宇宙推進機 / 小型衛星 / イオン液体推進剤 / プラズマ / 点火機構 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Space propulsion for artificial satellites and space probes have been continuously developed and researched in the world. In this study, the energetic ionic liquid propulsion with plasma ignition system has been proposed in substitution for a conventional system. This thruster is expected to have the higher density-specific impulse compared to conventional toxic propellant thruster. The objectives of this study are to design and build the thruster with plasma ignition system for the ammonium dinitramide based propellant and to evaluate the characteristics of plasma ignition and combustion.
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| 研究成果の概要 |
本研究では、地球周回衛星および探査機等の姿勢制御や軌道制御用の推進技術として、宇宙機の自在性獲得のため、アンモニウムジニトラミド系イオン液体および放電プラズマを応用した新たな宇宙推進技術を提案し、その要素技術の基礎研究を実施した。その結果、本プラズマ点火機構の実現可能性を実験的かつ解析的に示した。当該機構により本イオン液体のプラズマ点火に成功し電気的特性および点火特性を取得し、イオン液体供給機構の解析的検討により、当該推進機構の設計指針の取得に成功した。また、解析的に推進性能の簡易予測モデルの構築に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は、放電プラズマによるアンモニウムジニトラミド系イオン液体の電気的特性と点火特性の取得および解析モデルを構築したことで、化学推進機構への適用可能性を示し、当該スラスタ の設計指針を得たことである。また、イオン液体特有の電気的化学反応性を応用することで、化学推進機構のみならず、電気的なエネルギを主とする電気推進機構への応用が期待でき、新たな宇宙推進技術の創出が可能である。また、これら宇宙推進技術の発展により、社会インフラとなっている地球観測衛星や通信衛星等の推進技術の更なる機能高度化やより遠方領域での将来宇宙科学ミッションの実現が期待できる。
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