双方向噴射型プラズマ推進機の性能を向上 ～非接触での宇宙ごみ除去法の実現に期待～

双方向噴射型プラズマ推進機の性能を向上～非接触での宇宙ごみ除去法の実現に期待～

2025年9月 3日 14:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇大学院工学研究科電気エネルギーシステム専攻
准教授　高桥和贵

【発表のポイント】

非接触で宇宙ごみを除去するための卫星に搭载することを想定した推进机の性能を室内実験で向上させることに成功しました。
キセノン（齿别）など従来の推进剤に比べて入手容易なアルゴン（础谤）を用い、大电力で安定した作动を実现しました。
宇宙ごみに触れずに轨道を変える非接触除去技术の実现に向けて大きく前进しました。

【概要】

宇宙ごみ（スペースデブリ）は、役目を终えた人工卫星やロケットの破片で、地球の周りを高速で飞び回っており、増え続けることで运用中の卫星や宇宙机に衝突する危険が高まっています。そのため、「除去卫星」を轨道に投入し、安全にスペースデブリを取り除く手法の研究が进められています。

东北大学大学院工学研究科の高桥和贵准教授が开発を进める「双方向プラズマ喷射型の无电极プラズマ推进机」は、デブリに向けてプラズマを喷射することで対象物に减速力を与えつつ、逆喷射を同时に行うことによって自身には余分な推力がかからない仕组みを持っています。今回の研究では、この推进机の大电力化に加えて、「カスプ磁场^（注¹^）」と呼ばれる特殊な磁场配位を导入し、これまで8尘狈程度であった减速力を25尘狈程度にまで向上させることに室内実験で成功しました。この成果は、スペースデブリを効率的かつ安全に除去する推进システムとして、技术的に大きな一歩となります。

研究グループは今后、さらなる性能向上と、実际に除去卫星に搭载可能な构造の推进机の研究开発を进めていきます。

本研究成果は2025年8月20日（現地時間）にオープンアクセス科学雑誌Scientific Reportsに掲載されました。

図1. 双方向噴射型のプラズマ推進機を用いた宇宙ゴミ除去法の概念図

【用语解説】

注1. カスプ磁場：磁力線の形状が尖ったように見える磁場構造であり、二つのソレノイドコイルに流す電流の向きを逆にすることで形成可能である。この方法では径方向中心領域では磁場強度がゼロになる特徴を有しており、壁面へのプラズマ損失を抑制する効果がある。

【论文情报】

タイトル：Cusp-type bi-directional radiofrequency plasma thruster toward contactless active space debris removal
著者： Kazunori Takahashi*
*責任著者：東北大学大学院工学研究科　准教授　高桥和贵
掲載誌：Scientific Reports, 15, 30589 (2025)
顿翱滨：

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