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2021 年度 研究成果報告書

超小型衛星の多目的実用化時代に向けたオールラウンド超小型宇宙推進系の実現

研究課題

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研究課題/領域番号 16H06370
研究種目

基盤研究(S)

配分区分補助金
研究分野 航空宇宙工学
研究機関東京大学

研究代表者

小泉 宏之  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (40361505)

研究分担者 船瀬 龍  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70509819)
鷹尾 祥典  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80552661)
中野 正勝  東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 教授 (90315169)
研究期間 (年度) 2016-05-31 – 2021-03-31
キーワード宇宙推進 / エンジン / 水 / 超小型衛星 / 電気推進 / プラズマ / 深宇宙探査
研究成果の概要

本研究は、水を推進剤とする三種類の推進機に対する研究開発を衛星システムレベルで進め、超小型衛星用の宇宙推進機として実現させるものである。第1のイオンスラスタでは実験・数値計算の両面から物理解明・実用化研究を進め、新しいプラズマ現象の発見や産業参入までを果たした。第2のレジストジェットスラスタでは早期に実機応用に達成させ、宇宙機の排熱を利用した新しいシステムを実現させた。第3の金属ハイブリッドスラスタでは、金属を低圧水蒸気下で燃焼させることに成功し、宇宙推進に新しいスラスタ展開をもたらした。

自由記述の分野

宇宙推進工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は超小型衛星用エンジンに水を燃料として使うことを可能にする研究であり、特性の異なる3種類のエンジンの研究開発を実施した。第1はタンクにある液体の水を水蒸気として放出するエンジンであり、小型で即応性に優れている。第2は水蒸気をプラズマとして高速排気する水イオンエンジンであり、優れた燃費を誇る。これらの技術開発は、月探査キューブサットEQUULEUSの開発や、宇宙推進機ベンチャー企業Pale Blueの創業を実現させた。第3は水蒸気とマグネシウムやアルミ等の金属を反応させる全く新しいエンジンであり、実用性検討を実施し多岐にわたる研究開発を芽吹かせた。

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公開日: 2023-01-30  

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