ドラッグフリー衛星用微小推力イオンエンジンの研究

无毒卫星微推力离子发动机研究

• 批准号: 19656229
• 负责人: 國中 均
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Japan Aerospace Exploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19656229/
• 关键词: イオンエンジン; ドラッグフリー; 微小推力; マイクロスラスタ; プラズマ

現在,イオンエンジン技術の新たな展開分野が注目されはじめている.太陽輻射圧や大気抵抗を推進器で補償しでドラッグフリー状態を作り出し,重力波天文や地球重力場計測を行うのである.しかし,これらのミッションが要求する推力性能は,10μNという微小推力を10Hz以上の高速レスポンスをもってスロットリングするという,これまでに全く存在しなかったものである.本研究では,電圧により推力スロットリングが可能であり,かつ簡易性に優れ小型化に適したマイクロ波式イオンエンジンを,新しい宇宙利用の鍵となる上記ドラッグフリー用微小推力スラスタとして応用展開する研究を行った.本研究の最大の焦点は,研究代表者が築いてきたマイクロ波イオンエンジンの技術を基に,イオンビーム源にも中和電子源にも両用できるプラズマ源(両極性プラズマ源)を開発しエンジンの小型化を実現する点にある.19年度の研究において,低電力プラズマ源の開発を行い,高効率の超低電力小型イオンエンジンの開発を達成した.また,性能は低いものの両極性運転の原理実証を行った.つづいて,20年度の研究では,電子放出の最適化のための基礎実験行い,電子放出の基礎データを構築した.これにより効率的な両極性運転を達成するためのプラズマ源開発の目途がついた.21年度の研究では,前年度の研究データに基づき,イオンおよび電子引出の両者に最適なプラズマ源の開発および実証を行った.この結果,既存のイオンエンジングリッドとは大きく異なる2種類の孔径を持つグリッドを用いる事によって,両者の効率的な引出を可能とした.この結果に基づき,イオンビーム引出および中和電子放出の組合同時運転ならびに切替作動の実証に成功し,世界初の全消費電力10W級の小型イオンエンジンの基礎開発に成功した.

At present, there is a wide range of new developments in technology and technology. The gravity wave astronomy, the earth gravity field calculation, the gravity field calculation, the gravity wave astronomy, the gravity field, the gravity field. There are requirements for thrust performance, 10 μ N, micro-thrust, 10Hz, high speed, low thrust, low thrust, In this study, electrical equipment, electrical equipment, thrust equipment, electrical energy, energy, temperature, energy, energy, temperature, temperature, energy, temperature, temperature, The biggest focus of this study is that the representative of the research is interested in the basis of technology and technology, and that the source and the power source are used to realize the goal of miniaturization. In the year of 19, the low-power power plant started to start the industry. High-rate and ultra-low-power small-scale electric power plants operate at high rates and low power levels. Performance, performance and performance. In the year 20, in the year of research, the computer released the most advanced information technology, and the electricity released the basic information system. In the first year of this year, the annual research was conducted in the first year, and the previous year was conducted in the previous year. In the previous year, it was the most popular source to open a business license. According to the results of the experiment, the aperture of the existing system is very sensitive, and it is possible that the error rate may be affected. As a result of the results, it was concluded that the operation was successful in the middle of the contract and during the release of the contract, and the foundation of the world's first 10 W power consumption was successfully launched.

项目成果

Antenna Design Method and Performance Improvement of a Micro Ion Engine Using Microwave Discharge

• DOI: 10.2322/tstj.7.pb_89
• 发表时间: 2009
• 期刊: Transactions of The Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Space Technology Japan
• 作者: H. Koizumi;H. Kuninaka

マイクロ波放電式プラズマ源を用いたイオンビーム引出および中和電子放出の相互切替運転の原理実証

使用微波放电等离子体源的离子束引出和中和电子发射的相互切换操作的原理证明

• 发表时间: 2008
• 期刊: プラズマ応用科学 16
• 作者: 小泉宏之;國中均;小泉宏之・國中均;小泉宏之・國中均
• 通讯作者: 小泉宏之・國中均

マイクロ波放電式小型イオンエンジンにおけるマイクロ波吸収特性に関する研究

小型微波放电式离子发动机微波吸收特性研究

• 发表时间: 2009
• 期刊: プラズマ応用科学 17
• 作者: 小泉宏之;國中均
• 通讯作者: 國中均

Low Power Micro Ion Engine Using Microwave Discharge

使用微波放电的低功率微离子发动机

• 发表时间: 2008
• 作者: Hiroyuki KOIZUMI;Hitoshi KUNINAKA
• 通讯作者: Hitoshi KUNINAKA

特許出願イオン噴射装置、推進装置及心人工衛星

离子注入装置、推进装置及人造卫星专利申请

• 发表时间: 2008