並列タイトル等Numerical simulation of Magneto Plasma Sail using a 3D hybrid code
タイトル（掲載誌）宇宙航空研究開発機構研究開発報告: 磁気プラズマセイルの推力発生メカニズムの解明 = JAXA Research and Development Report: Elucidation of Thrust Generation Mechanism of Magnetic Sail
一般注記新しい推進システムとして注目を集めている磁気プラズマセイルは、高い推力電力比と比推力が達成できると期待されており、外惑星探査におけるコスト削減や飛行時間の大幅短縮に貢献できる可能性を持っている。我々は、この磁気プラズマセイルについて、3次元のハイブリッドコードを用いて、有限ラーマ半径効果を考慮した数値解析を実施した。解析は磁場の展開と太陽風-磁場の相互作用の2つのメカニズムに関して実施し、磁場展開については粒子的効果が支配的となる領域においても数値解析を実施し、太陽風-磁場の相互作用については磁気圏代表長で規格化される抗力係数を用いて推力特性を評価した。本論文では、それに加え、磁場の展開における計算コストに関する問題点と磁場の展開と太陽風-磁場の相互作用を同時に解析する必要性について述べた。
Recently, a new propulsion system called Magneto Plasma Sail (MPS) attracts attention, and it is expected to have high thrust to power ratio and high specific impulse. The MPS produces the propulsive force by the interaction between the solar wind and the artificial magnetic field inflated by the plasma injection. By using a 3D hybrid simulation code, we investigated, considering the finite Larmor radius effect, the inflation by the plasma injection and the interaction between the solar wind and the artificial magnetic field, respectively. In this paper, we showed the results of the magnetic field inflation with the finite Larmor radius effect and investigated the dependence of thrust on the size of the magnetic cavity. Also, we discussed the problem about costs of large scale calculation related with above numerical analysis and the necessity of concurrent analysis including both the inflation and the interaction between the solar wind and the magnetic field.
資料番号: AA0049193003
レポート番号: JAXA-RR-05-014
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ