安部・船木研究室

惑星探査技術

将来の惑星探査ミッションにむけて、探査機の大気を利用した探査機の軌道変更技術や惑星大気内で広範囲の探査を可能にする探査機についての研究開発を行っています。



<エアロキャプチャー・エアロブレーキ技術>

JAXAが2005年3月に新たに打ち出した新長期ビジョンの中では、太陽系内を自由に往来できるような 宇宙輸送系の開発がうたわれています。化学ロケットや電気推進ロケットと並んで、宇宙推進技術の 核となるのがエアロキャプチャーです。

JAXA宇宙科学研究本部では、1990年にMUSES-A「ひてん」にて、地球大気を利用した軌道変換 (エアロブレーキ)の試験を行うなど、将来の惑星探査ミッションに備えた基礎研究を進めてきました。 惑星大気突入時の機体の運動を精密に制御して、更に機体が受ける空力加熱から機体を守るのは、 大変困難であるため、エアロキャプチャーは過去に一度も行われたことがありません。 しかし、木星・土星・海王星などの大気を持つ外惑星探査ミッションに欠かすことの出来ない重要な技術として、 本研究室をはじめ、世界中で精力的に研究が進められています。
エアロキャプチャーを利用すれば、惑星間軌道を航行中の宇宙機が探査対象となる惑星大気に 直接突入して減速する事で、惑星軌道への投入に必要な推進剤を大幅に節約することができます。 これは、非常に小さく軽い探査機による低コストな惑星探査を可能にします。

 
世界初のエアロブレーキを試験を行なった「ひてん」

 
エアロキャプチャーのイメージ



<惑星探査用小型有翼機の研究>

JAXAが将来進める惑星探査ミッションは、金星・水星・そして木星・土星へとその対象をひろげていきます。 金星や木星などの大気を持つ惑星を探る惑星探査プローブの開発が検討されており、当研究室では 惑星大気中を自由に飛翔可能な小型有翼機の研究も進めています。
 
火星大気中を回転翼によって飛行する探査機のイメージ図 
(背景のローバー画像はNASAウェブサイトより)



<プラズマアクチュエータ>

近年、革新的な流体制御方法としてDBDプラズマを利用する方法が注目浴びています。
我々の研究室では、このDBDプラズマを航空機のアクチュエータとして利用するプラズマアクチュエータに関して、 基礎的な物理から惑星飛行機への応用まで見据えた研究を幅広く行っています。