レーザー駆動による液体憤射マイクロプラズマスラスタ

激光驱动液体喷射微等离子体推进器

基本信息

批准号：
14655362
负责人：
荒川義博
金额：
$ 2.05万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655362/
关键词：
レーザーマイクロスラスタ宇宙推進プラズマ液体噴射

项目摘要

本研究の目的は、超小型衛星や大型柔軟構造物にとって必要な推進系として、推進剤の流量制御が困難な従来の固体推進剤を用いたパルス型プラズマスラスタではなく、全く新しい、流量制御を可能とするレーザー駆動による液体噴射を行うプラズマスラスタを提案し、その噴射過程やプラズマ化される現象を観察して、その物理現象を調べ、比推力・効率ともに十分に持ち合わせたマイクロプラズマスラスタを実現させることにある。本年度の研究では、前年度に開発した微小推力測定装置を用いて推力を測定することにより、推進機の性能評価を行った。はじめに、液体噴射器を用いることによって、液体を推進剤としたパルス型プラズマスラスタの動作実証を行うことに成功した。また、推進性能を評価した結果、従来のタイプのパルス型プラズマスラスタよりも高い比推力を有することが示された。さらに、半導体レーザービームをPVCシートに照射させることによって、レーザーアブレーションガスによって動作するパルス型プラズマスラスタの実証を行った。また。前年度の実験により得られた知見をもとに、パルス型プラズマスラスタよりもさらに小型のマイクロスラスタの開発を行った。1Wクラス半導体レーザーからでたビームを推進剤表面に集光し、アブレーションガスを生じさせることで推力をえる。微小推力測定装置による測定の結果、数10gオーダーの重量をもつ超小型推進機の動作実証および性能評価が行われた。

这项研究的目的是提出一种全新的等离子体质量栅格，使用激光器驱动的液体喷气机，作为对超小卫星和大型柔性结构的必要推进系统，而不是使用常规的固体推进剂，这是很难控制流动率，并且可以观察到液体效果，并且可以观察到平整的现象，而不是在脉冲上进行脉冲的固定剂，并且是脉冲的等离子体量；具有足够特异性的推力和效率的微等化质量栅格。在今年的研究中，通过使用上一年开发的微型伪造测量设备测量推力来评估推力的性能。首先，通过使用液体喷射器，我们成功地证明了使用液体作为推进剂的脉冲等离子体质量栅格的操作。此外，对推力性能进行了评估，并显示其比常规类型的脉冲等离子体结果具有更高的特异性推力。此外，通过将半导体激光束辐射到PVC板上，展示了激光消融气体操作的脉冲等离子体栅格。还。根据从上一年的实验中获得的发现，我们开发了一种微型簇，它比脉冲等离子体Burster小。从1W类半导体激光器发射的光束集中在推进剂的表面上，并产生消融气体以产生推力。通过使用微型抗测量设备进行测量，展示了重量数十G的超小推进机的操作和性能评估。