Electric Propulsion 電気推進


電気推進とは


電気推進とは、従来の化学反応を利用したロケット推進と違って、太陽電池からの電気エネルギーを利用したプラズマ推進であって、静電力や電磁力を利用できるた め、比推力(推進剤流量あたりの推力)を一桁以上大きくすることが可能であり、大幅な推進剤の低減が望め、衛星の小型化の促進や大型衛星の高効率化が期待でき る。電気推進にはアークジェット、イオンエンジンなど加速方式によって異なる様々な推進機がある。

イオンエンジン
 イオンエンジンは放電によって生成したイオンを、数kVの電位差のある2枚のグリッド間の電界によって高速で イオンを排出し、その反作用で推力を得るというロケットエンジンである。その70%以上という高いエネルギー変換効率と高い燃費(H2Aの 10倍以上)であるため非常に注目を集め、JAXAやNASAにおいても盛んに研究が進められ“はやぶさ”や“Deep Space-1”の宇宙探査機のメインエンジンとして用いられている。
ホールスラスタ
 ホール電流を利用した静電加速方式のホールスラスタは50%以上という高いエネルギー変換効率(推進効率)と 高比推力を発生し、イオン加速領域において準中性が保たれているため空間電荷製原則を受けないので、高密度プラズマイオンを排出することが可 能であるため、イオンエンジンと比較して一桁以上の推力密度が得られる。小型軽量のため小型衛星にも適したものと言え、次世代宇宙推進機とし て現在最も注目され日欧米で競って研究開発が進められている。
RFスラスタ
 高周波放電により推進剤をプラズマ化し,加熱する。加熱されたガスがノズルによりエンタルピーを軸方向の運動 エネルギーに変換し、高速の排出ガスとして噴射させることで推力を得る。比推力はそれほど大きくないが、単位電力あたりの推力は大きい。





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