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2008 年度 研究成果報告書

外惑星への超高速航行を可能とする磁気プラズマセイル推進の地上実証実験

研究課題

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研究課題/領域番号 18360411
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関独立行政法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

船木 一幸  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 准教授 (50311171)

研究分担者 山川 宏  京都大学, 生存圏研究所・生存圏開発創成研究系, 教授 (50260013)
大津 広敬  静岡大学, 工学部, 准教授 (20313934)
堀澤 秀之  東海大学, 工学部, 教授 (30256169)
連携研究者 藤田 和央  宇宙航空研究開発機構, 研究開発本部・空気力学研究グループ, 主任研究員 (90281584)
小川 博之  宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・宇宙航行システム研究系, 准教授 (60311172)
安部 隆士  宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・宇宙輸送工学研究系, 教授 (60114849)
中島 秀紀  九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (60112306)
研究協力者 西田 浩之  東京大学, 大学院・工学系研究科, 大学院生
上野 一磨  総合研究大学, 大学院, 大学院生
木村 俊之  東海大学, 大学院・工学研究科, 大学院生
綾部 友洋  東海大学, 大学院・工学研究科, 大学院生
藤本 智也  静岡大学, 大学院・工学研究科, 大学院生
大塩 裕哉  総合研究大学, 大学院, 大学院生
南 祐一郎  京都大学, 大学院・工学研究科, 大学院生
佐々木 大祐  , 大学院・工学研究科, 大学院生
研究期間 (年度) 2006 – 2008
キーワード航空宇宙工学 / 惑星探査 / プラズマ推進 / 電気推進
研究概要

磁気プラズマセイル(Magnetoplasma Sail, MPS)は,太陽風プラズマ流を宇宙機のつくる磁気圏で受け止めて推進する新しいタイプの宇宙機推進システムである。MPSの宇宙での動作状況を予測するため、数値シミュレーションならびにスケールモデル実験を実施した。軌道上で300kmの磁気圏サイズ(推力で100Nに相当)の磁気セイルのスケールモデル実験ならびに直接推力測定に成功すると共に、MPS の磁気圏展開メカニズムの実証に成功した。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2009 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] Thrust Measurement of Pure Magnetic Sail using the Parallelogram-pendulum Method2009

    • 著者名/発表者名
      K. Ueno, I. Funaki, T. Kimura, H. Horisawa, H. Yamakawa
    • 雑誌名

      Journal of Propulsion and Power Vol.25, No.2

      ページ: 536-539

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thrust Characteristics of Magnetic Sail Spacecraft Using Superconducting Coils2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Minami, I. Funaki, H. Yamakawa, T. Nakamura, H. Nishida, D. Sasaki, H. Yonekura, H. Kojima, Y. Ueda
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings Vol.1084

      ページ: 721-727

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laboratory Facility for Simulating Solar Wind Sails2009

    • 著者名/発表者名
      I. Funaki, K. Ueno, Y. Oshio, T. Ayabe, H. Horisawa, H. Yamakawa
    • 雑誌名

      26th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics, AIP Conference Proceedings Vol.1084

      ページ: 754-759

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Magnetic Sail Spacecraft2009

    • 著者名/発表者名
      D. Sasaki, I. Funaki, H. Yamakawa, H. Usui, H. Kojima
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings Vol.1084

      ページ: 784-792

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scale-model Experiment of Magnetoplasma Sail for Future Deep Space Missions2008

    • 著者名/発表者名
      I. Funaki, H. Yamakawa, K. Ueno, T. Kimura, T. Ayabe, H. Horisawa
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings Vol.997

      ページ: 553-560

  • [雑誌論文] 磁気セイルの推進性能評価に関する3次元電磁流体解析2007

    • 著者名/発表者名
      西田浩之, 小川博之, 船木一幸, 稲田芳文
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集 Vo.55, No.644

      ページ: 453-457

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 磁気プラズマセイルの研究と深宇宙探査への挑戦2007

    • 著者名/発表者名
      船木一幸, 山川宏
    • 雑誌名

      プラズマ核融合学会誌, 新たな宇宙開発を拓く核融合技術 Vol.83, No.3

      ページ: 281-284

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction between Plasma Flow and Magnetic Field in scale model experiment of Magnetic Sail2007

    • 著者名/発表者名
      I. Funaki, K. Ueno, H. Yamakawa, Y. Nakayama, T. Kimura, H. Horisawa
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology Vol.51, No.2T

      ページ: 226-228

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laboratory Experiment of Plasma Flow around Magnetic Sail2007

    • 著者名/発表者名
      I. Funaki, H. Kojima, H. Yamakawa, Y. Nakayama, Y. Shimizu
    • 雑誌名

      Astrophysics and Space Science Vol.307, No.1-3

      ページ: 63-68

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 磁気セイルシミュレータの開発2006

    • 著者名/発表者名
      船木一幸, 小嶋秀典, 清水幸夫, 都木恭一郎, 中山宜典, 山川宏, 藤田和央, 小川博之, 篠原季次
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集 Vol.54

      ページ: 501-509

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magneto Plasma Sail : An Engineering Satellite Concept and its Application for Outer Planet Missions2006

    • 著者名/発表者名
      H. Yamakawa, I. Funaki, Y. Nakayama, K. Fujita, H. Ogawa, S. Nonaka, H. Kuninaka, S. Sawai, H. Nishida, R. Asahi, H. Otsu, H. Nakashima
    • 雑誌名

      Acta Astronautica Vol.59

      ページ: 777-784

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of Radially Accelerated Trajectories2006

    • 著者名/発表者名
      H. Yamakawa
    • 雑誌名

      Transactions of Japan Society for Aeronautical and Space Sciences Vol.49, No.164

      ページ: 77-80

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-dimensional Magnetohydrodynamic Simulation of a Magnetic Sail2006

    • 著者名/発表者名
      H. Nishida, H. Ogawa, I. Funaki, K. Fujita, H. Yamakawa, Y. Nakayama
    • 雑誌名

      Journal of Spacecraft and Rockets Vol.43

      ページ: 667-672

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MHD Analysis of Magnetosphere around Magneto Plasma Sail2006

    • 著者名/発表者名
      H. Nishida, H. Ogawa, I. Funaki, Y. Inatani
    • 雑誌名

      Proceedings of the 25th International Symposium on Space Technology and Science 2006-b-47

      ページ: 304-309

    • 査読あり
  • [学会発表] Non- Ideal MHD Effect in the Flow Field of Magneto Plasma Sail2009

    • 著者名/発表者名
      T. Fujimoto, H. Otsu, I. Funaki, Y. Yamagiwa
    • 学会等名
      47th AIAA Aerospace Sciences Meeting
    • 発表場所
      Orlando World Center Marriott, Florida, USA.
    • 年月日
      20090105-08
  • [学会発表] Thrust Production Mechanism of Magnetic Sail Spacecraft with Superconducting Coils2008

    • 著者名/発表者名
      D. Sasaki, I. Funaki, H. Yamakawa, H. Usui, H. Kojima
    • 学会等名
      The 59th International Astronautical Congress
    • 発表場所
      Glasgow, UK
    • 年月日
      20080929-1003
  • [学会発表] Thrust Measurement of Pure Magnetic Sail2008

    • 著者名/発表者名
      K. Ueno, T. Kimura, T. Ayabe, I. Funaki, H. Yamakawa, H. Horisawa
    • 学会等名
      26th International Symposium on Space Technology and Science
    • 発表場所
      Hamamatsu
    • 年月日
      20080600
  • [学会発表] MHD Flow Field and Momentum Transfer Process of Magneto-Plasma Sail2008

    • 著者名/発表者名
      H. Nishida, I. FunAki, Y. Intatani, K. Kusano
    • 学会等名
      International Congress on Plasma Physics 2008
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] Research Status of Sail Propulsion using the Solar Wind2008

    • 著者名/発表者名
      I. Funaki, H. Yamakawa
    • 学会等名
      International Congress on Plasma Physics 2008
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] Imaging of Plasma Flow around Magnetoplasma Sail in Laboratory Experiment2008

    • 著者名/発表者名
      K. Ueno, T. Ayabe, I. Funaki, H. Horisawa, H. Yamakawa
    • 学会等名
      International Congress on Plasma Physics 2008
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] Laboratory Simulation of Magnetoplasma Sail2008

    • 著者名/発表者名
      K. Ueno, I. Funaki, T. Kimura, T. Ayabe, H. Yamakawa, H. Horisawa
    • 学会等名
      44th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit
    • 発表場所
      Hartford
    • 年月日
      2008-07-22
  • [学会発表] Research Status of Sail Propulsion using the Solar Wind2008

    • 著者名/発表者名
      I. Funaki, H. Yamakawa
    • 学会等名
      Asian Joint Conferences on Propulsion and Power (AJCPP)
    • 年月日
      2008-03-07
  • [学会発表] Numerical Study of Inflation of a Dipolar Magnetic Field by Injecting Plasma with Different Beta2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kajimura, I. Funaki, I. Shinohara, H. Usui, H. Nakashima
    • 学会等名
      Asian Joint Conferences on Propulsion and Power (AJCPP)
    • 年月日
      2008-03-07
  • [学会発表] MHD Analysis of Flow Fields Around Magneto Plasma Sail2007

    • 著者名/発表者名
      H. Nishida, H. Ogawa, I. Funaki Y. Inatani
    • 学会等名
      45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibi
    • 発表場所
      Reno, Nevada
    • 年月日
      20070108-11
  • [学会発表] Feasibility Study of Magneto Plasma Sail by Using Numerical Simulation and Experiment2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kajimura, K. Noda, H. Nakashima, I. Funaki
    • 学会等名
      45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit
    • 発表場所
      Reno, Nevada
    • 年月日
      20070108-11
  • [学会発表] Laboratory Experiment of Magnetoplasma Sail, Part 2 : Magnetic Field Inflation2007

    • 著者名/発表者名
      I. Funaki, T. Kimura, K. Ueno, H. Horisawa, H. Yamakawa, Y. Kajimura, H. Nakashima Y. Shimizu
    • 学会等名
      30th International Electric Propulsion Conference
    • 発表場所
      Florence
    • 年月日
      2007-09-20
  • [学会発表] Laboratory Experiment of Magnetoplasma Sail, Part 1 : Pure Magnetic Sail2007

    • 著者名/発表者名
      K. Ueno, T. Kimura, I. Funaki, H. Horisawa H. Yamakawa
    • 学会等名
      30th International Electric Propulsion Conference
    • 発表場所
      Florence
    • 年月日
      2007-09-20
  • [学会発表] MHD Analysis on Propulsive Characteristics of Magneto Plasma Sail2007

    • 著者名/発表者名
      H. Nishida, I. Funaki, H. Ogawa Y. Inatani
    • 学会等名
      30th International Electric Propulsion Conference
    • 発表場所
      Florence
    • 年月日
      2007-09-20
  • [学会発表] Scale- Model Experiment of Magnetoplasma Sail : Preliminary Results2007

    • 著者名/発表者名
      I. Funaki, K. Ueno, T. Kimura, H. Horisawa, H. Yamakawa
    • 学会等名
      43rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit
    • 発表場所
      Cincinnati
    • 年月日
      2007-07-11
  • [学会発表] The Mechanism and Efficiency of Magnetic Field Inflating by Plasma Jets2007

    • 著者名/発表者名
      H. Nishida, H. Ogawa, I. Funaki Y. Inatani
    • 学会等名
      37th AIAA Fluid Dynamics Conference and Exhibit
    • 発表場所
      Miami
    • 年月日
      2007-06-26
  • [学会発表] Overview of Magnetic Plasma Sail (MPS) project and the Current Status of Plasma Simulations (MHD & Hybrid)2006

    • 著者名/発表者名
      I. Funaki, H. Yamakawa
    • 学会等名
      JAXA/JEDI Workshop on Numerical Plasma Simulation for Space Environment
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20061000
  • [学会発表] Experimental Simulation of Magnetic Sails2006

    • 著者名/発表者名
      I. Funaki, H. Yamakawa, Y. Shimizu, Y. Nakayama, H. Horisawa, K. Ueno, T. Kimura
    • 学会等名
      42nd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit
    • 発表場所
      Sacramento
    • 年月日
      2006-07-12

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公開日: 2010-06-10   更新日: 2016-04-21  

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