活動報告 - ホールスラスタ研究会

開発拠点Development points

東京大学

進機の最適口径と推進剤ガス種、放電電力、放電電圧との関係を明らかにし、25kW推進機の最適設計を試みる。
直径2 ｍ長さ5 ｍ，排気量37,000 l/s
直径１.4 ｍ長さ3 ｍ，排気量12,000 l/s

首都大学東京

ホールスラスタの作動には必要不可欠な陰極（電子源），とくに，従来の中和器では考えられないほどの長寿命化，立ち上がりの瞬時化が可能な高周波放電プラズマを用いた電子源の開発を行っている．またこの電子源とホールスラスタの嚙み合わせ試験を世界で始めて成功させた．
直径１.6 ｍ長さ3.2 ｍ，排気量25,000 l/s

宇宙機の軌道最適化(惑星間、地球近傍、地上打ち上げ)を行っています．すなわり惑星間飛行や地球近傍を飛行する宇宙機が効率よくミッションを達成するためには最適な軌道を選ぶ必要があります。また搭載すべき推進装置に関しても最適なものを選定する必要があります。それを数学的な最適化手法を用いて求めます。例えば、地球近傍における OTV による軌道輸送の解析を地球の偏平、地球の影、バンアレン帯の放射線劣化を考慮した GTO から GEO への軌道移行のためにはどの経路が最適化なのかを研究しております

ISAS/JAXA

20-50 kWクラスの電気推進機として比推力と推力重量比の双方で優れた大型ホールスラスタに適合した電子源（カソード）の検討・開発が行われています．候補としてはＲＦカソードやホローカソードが候補としてあげられています．

名古屋大学

数値解析によるホールスラスタの最適化，とくにアノードレイヤ型のの安定化に大きく寄与すると言われているホロｰアノードの数値解析に取り組んでおります．

岐阜大学

さらにクラスタ化を行う上で必須である干渉領域による作動特性・性能への影響評価が必要である．Semenkinら57)のように干渉領域による電子，磁力線，イオン干渉による影響を数値解析により評価し，その後実機を用いて検証する必要がある．
直径１ｍ長さ1.8 ｍ，排気量8,400 l/s

大阪工業大学

　大阪工業大学のホールスラスタ研究グループでは、１）マグネティックレイヤー型、２）アノードレイヤー型、３）シリンドリカル型の３種類のホールスラスタの特徴を活かし、それらの性能向上を目指す研究活動を行っている。多くの性能測定実験を実行し、放電電圧、印加磁場強度、放電チャネル材質・形状などが作動特性に与える影響を調べる。また、得られた結果より放電チャネル内部でのプラズマの挙動について検討している。
　シリンドリカル型ホールスラスタはプロイテレス衛星３号機「月探査小型衛星」に搭載予定であり、そのシステム化も行っている。
直径１.2 ｍ長さ2.3 ｍ，排気量10,000 l/s

九州大学

九州大学のホールスラスタ班では，CSU（コロラド州立大学）のYalin教授と共同で光学測定法（CRDS法）によるリアルタイム寿命評価システムの開発を行うとともに，三菱電機と共同でホールスラスタ安定化のためのインテリジェンス電源の開発を行なっている．また，九州大学総合理工学府量子システム専攻の内野教授と共同でレーザートムソン散乱法を用いたプラズマ密度および電子温度の計測システムの構築を行っています．
直径１ｍ長さ1.2 ｍ，排気量4,200 l/s

宮崎大学

「アノードレーヤースラスタ用スマート電源」各務聡（宮崎大）アノードレーヤースラスタは、放電振動が起きやすく、その安定化が課題である。本研究では安定な作動域のマッピングにより自動的に安定作動を実現するスマート電源について、研究している

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完璧なホールスラスタシステムを完成させることを目指して