深宇宙空間の探査機軌道設計ツールの開発および軌道計画の提案

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深宇宙ミッションの軌道設計には大きく2つのタイプがある.天体探査を目指して深宇宙空間を「航行」するタイプと,深宇宙空間で「停留」するタイプである.深宇宙ミッションを行うにあたっては,将来的に深宇宙空間に港を設置するという構想(深宇宙港構想)があり,これは深宇宙空間に「停留」するタイプである.本研究では,1)連続推進を用いた深宇宙ミッションの軌道計画の立案時に活用できる,「運用性」の観点を取り入れ「システム工学」と「人間工学」を融合した新しいミッションデザイン理論の構築を行い,その軌道設計ツールを構築する.2)これらを(a)惑星(小天体)探査ミッションへの応用,(b)深宇宙空間における停留軌道への応用,の2点に応用し,1)で構築したミッションデザイン理論の有用性を検証する.3)さらに具体的に,JAXAで計画中の次期「小天体探査計画」の軌道を設計し,その計画を提案する.本年度は,運用性を向上するための解決策を引き続き検討した.今年に入って「はやぶさ」のイオンエンジンの再点火が行われたため,「はやぶさ」運用のスーパーバイザとして「連続加速」による運用を行った.また、「はやぶさ」の次号機である「はやぶさ2」において、「はやぶさ」から得られた「運用性」の教訓を軌道計画に反映している.また,来年度打ち上げの小型ソーラーセイルIkaros」の検討を行うことで、電気推進のように推力をOFFにできないソーラーセイルの軌道決定がさらに難しい事が分かり、ソーラーセイルを用いるミッションでは軌道決定を十分に考慮した軌道計画が必要であるという課題が抽出された.