レーザー生成プラズマの磁場制御による宇宙推進システムへの応用

激光等离子体在磁场控制空间推进系统中的应用

• 批准号: 10J01672
• 负责人: 前野 旭弘
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01672/
• 关键词: レーザー核融合ロケット; 磁気スラストチャンバー

昨年度に引き続き,将来の有人火星飛行に有望なレーザー核融合ロケットのためにその推進システムである磁気スラストチャンバーシステムに関する実験及び数値シミュレーションを大阪大学レーザーエネルギー学研究センター(レーザー研)と共同で実施した.実験においては,昨年8月にレーザーエネルギーが数Jオーダーの,本年1月に数kJオーダーのレーザー研実験設備にて実施した.実験では昨年度製作したパルス高電流生成装置を改良したものを用いて,磁場の有無や強弱におけるプラズマ粒子エネルギー分布(昨年実験)とプラズマ粒子密度(本年実験)を観察した.その結果,磁場によってプラズマの進行方向が偏向させられることがわかった.数値シミュレーションにおいては,レーザー研が開発したレーザー生成プラズマの生成過程を計算する流体コード(Star codes)と,九州大学が開発した磁場中のプラズマ挙動を計算する3Dハイブリッドコードと,昨年度開発したカップリングコードを改良したものを用いて,プラズマ生成から磁場中のプラズマ挙動までの一連の統合数値シミュレーションを行い,プラズマ生成を考慮していない過去の数値シミュレーションが推力の過大評価をしていたことがわかった.そして,レーザー核融合を含むレーザー生成プラズマの物理について調査するとともに,Star codesの改良をStar codes開発者と共同で行い,codesの計算精度や計算時間の向上に貢献した.そして,今年度得られた実験結果と統合数値シミュレーションと比較することによって,磁場の有無や強弱によってレーザー生成プラズマがどのようなパラメータ依存性やスケーリング則を示すのか判明した.この研究成果については近日中にアメリカ航空宇宙学会のJournal of Propulsion and Powerに投稿予定である.

Last year, the future manned flight to Mars is expected to be a nuclear fusion event, and the promotion of the system is expected to be carried out jointly by Osaka University and Osaka University. In August of last year, the number of employees was increased, and in January of this year, the number of employees was increased. In the past year, the production of high current generation devices has been improved, and the presence or absence of magnetic fields has been observed in particle distribution (last year) and particle density (this year). As a result, the magnetic field is moving in the right direction. The number of fluid in the fluid is calculated.(Star codes) and Kyushu University have developed 3D models for the calculation of magnetic field motion, and the development of 3D models for the improvement of magnetic field motion. The number of times a person has to be considered in order to be able to make a decision. In addition, the improvement of Star codes, the development of Star codes, and the upward contribution of codes 'calculation accuracy and calculation time are also included in the physical investigation of Star codes. This year, the results of the study were compared with the results of the study, and the results of the study showed that the magnetic field was strong and weak, and the dependence of the magnetic field on the magnetic field was significant. The Journal of Propulsion and Power of the Society of Aeronautics and Astronautics is scheduled for submission.

项目成果

レーザー生成プラズマの宇宙推進システムへの応用実証実験

激光等离子体空间推进系统应用示范实验

• 发表时间: 2010
• 作者: 栗田聡、Chi Wai Wong;李家賢一、砂田保人;前野旭弘
• 通讯作者: 前野旭弘

インパルスビット測定による磁気スラストチャンバーの実証

通过脉冲钻头测量演示磁推力室

• 发表时间: 2010
• 作者: 中村悠志;砂田保人;李家賢一;前野旭弘,山本直嗣,中島秀紀
• 通讯作者: 前野旭弘,山本直嗣,中島秀紀

レーザー核融合プラズマ推進の研究(小特集大型レーザー装置を用いた科学研究の新展開)

激光聚变等离子体推进研究（小专题：大型激光装置科研新进展）

• 发表时间: 2010
• 期刊: Journal of Plasma and Fusion Research
• 作者: 前野旭弘;山本直嗣;中島秀紀
• 通讯作者: 中島秀紀

レーザー核融合炉ロケット推進の基礎実験

激光聚变反应堆火箭推进基础实验

• 发表时间: 2011
• 作者: 岩下真士;賀谷信幸;中島秀紀,前野旭弘
• 通讯作者: 中島秀紀,前野旭弘

レーザー生成プラズマの磁場制御による宇宙推進システムへの応用

激光等离子体在磁场控制空间推进系统中的应用

• 发表时间: 2009
• 作者: J.Kasahara;K.Matsuoka;T.Nakamichi;M.Esumi;A.Matsuo;I.Funaki;前野旭弘,花屋倫生,安永将人,山本直嗣,中島秀紀,藤岡慎介,砂原淳,城崎知至,森芳孝
• 通讯作者: 前野旭弘,花屋倫生,安永将人,山本直嗣,中島秀紀,藤岡慎介,砂原淳,城崎知至,森芳孝