電気推進搭載衛星による能動的デブリ除去技術の開発: デブリ捕獲シーケンスにおけるターゲットデブリの帯電緩和
| Autor: | MURANAKA, Takanobu, CHO, Shinatora, OKUMURA, Teppei, OKAWA, Yasushi |
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| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2023 |
| Popis: | 第10回スペースデブリワークショップ (2022年11月28-30日. 主催: 宇宙航空研究開発機構研究開発部門(JAXA), 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京 The 10th Space Debris Workshop (November 28-30, 2022. Organizer: Research and Development Directorate, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan 混雑軌道における大型デブリの能動的除去（ADR）は，今後100 年にわたりスペースデブリの増加を抑制する有力な手法であると考えられている．JAXA では，混雑軌道に存在する大型デブリの除去技術のひとつとして，電気推進搭載衛星によるデブリの軌道遷移を提案し，実用化に向けた研究を進めている．軌道上のデブリとデブリ除去衛星は，宇宙環境プラズマによって各々が帯電すると考えられるが，両者に電位差がある場合，デブリ除去衛星がデブリを捕獲する際に放電事故が発生する可能性がある．とくに，これらが極域にあるときkeV オーダの高エネルギーをもつオーロラ電子に暴露され，帯電の絶対値も増加する．そこで，本研究では極軌道における宇宙機帯電の最悪ケースを想定し，プラズマシミュレーションでデブリ除去衛星の電気推進から放出される熱的イオンの挙動解析を実施し，ターゲットデブリに流入するイオン電流と，環境プラズマ電流とを比較し，デブリの帯電緩和を評価した． Active debris removal (ADR) of large-scale debris is expected to suppress number of space debris in next 100 years. An ADR method is proposed by JAXA using electric propulsion to deorbit large-scale debris existing in congestion orbit. To prevent charging-arcing failure for deorbiting satellite at the debris capturing moment, we numerically studied charging mitigation by thermal ions produced in Hall thruster plasma plume on the target debris in polar orbit which is exposed by high-energy auroral electrons. In a debris capture sequence that the satellite approaches to the target from the direction of orbital motion of the target, it was obtained that the target debris could have a potential of ¬–100 V to that of the satellite due to lower incoming orbital ions compared to the satellite. Also, we obtained that thermal ions which were produced in the thruster plasma plume diffused toward the target debris and could mitigate the negative charging on the debris, although equivalent potential to the satellite could not be achieved in this case. 形態: カラー図版あり Physical characteristics: Original contains color illustrations 資料番号: AA2230027005 |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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