二酸化炭素ホールスラスタの三重点供給とプラズマカップリングの物理解明・統合実証

• 研究課題/領域番号: 24K01088
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分24010:航空宇宙工学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 渡邊 裕樹 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (30648390)
• 研究分担者: 張 科寅 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (40710596) ; 杵淵 紀世志 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90648502)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2026年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2025年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2024年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: 宇宙推進工学 / ホールスラスタ / 二酸化炭素

研究開始時の研究の概要

様々な宇宙機でのホールスラスタの利用拡大に伴う，推進剤であるキセノンの大量消費が問題となっている．本研究では，キセノンに代わり，地上にも有人宇宙機にも火星にも存在する二酸化炭素を推進剤に用いたホールスラスタを提案する．二酸化炭素ホールスラスタの課題を解決するために本研究で提案する，二酸化炭素のドライアイスとしての貯蔵と三重点を利用したスラスタへのガス供給，E×Bプラズマと誘導結合プラズマをカップリングさせたイオン生成・加速・中和，に関する物理現象を実験と数値解析により解明する．これにより，宇宙空間での推進剤の貯蔵から加速排気まで統合的に評価し，二酸化炭素ホールスラスタの実現性を検証する．