ホールスラスタにおけるプラズマ乱流の理解と制御

• 研究課題/領域番号: 22H00243
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分24:航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 山本 直嗣 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (40380711)
• 研究分担者: 小菅 佑輔 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (00700296) ; 桑原 大介 中部大学, 理工学部, 准教授 (60645688)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 42,900千円 (直接経費: 33,000千円、間接経費: 9,900千円); 2024年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2023年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2022年度: 24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円)
• キーワード: 異常輸送 / ホールスラスタ / プラズマ乱流 / プラズマ計測 / 原動機・推進 / 電気推進

研究開始時の研究の概要

オール電化衛星の成功により、宇宙の推進装置にも電気エネルギーを推進力に変換する電気推進を採用する流れが加速している。オール電化衛星の推進系には、推力電力比が大きいホールスラスタが有力候補であり、ホールスラスタ開発の鍵となるのが、推力電力比向上を阻害する電子の異常輸送の抑制である。この異常輸送を引き起こす要因として、プラズマ乱流の寄与を示唆する結果が得られた。しかしながら、このプラズマ乱流が「どのような」乱流で、「なぜ」異常輸送に寄与するのか、ブラックボックスのままである。そこで、本研究では、先に確立した計測技術を拡張し、揺動の時空間構造を計測して、プラズマ乱流の物理機構を解明する。