2006（平成18）年度萌芽ミッションプロジェクト 9

研究課題

磁気プラズマセイル用超伝導電磁石の開発

研究組織

代表

山川宏 （生存圏研究所）

共同研究者

• 小嶋浩嗣 （生存圏研究所）
• 上田義勝 （生存圏研究所）
• 中村武恒 （工学研究科）
• 船木一幸 （宇宙航空研究開発機構）
• 南祐一郎 （工学研究科）

研究概要

惑星間空間には太陽を起源とする高速のプラズマ流である太陽風が吹き荒れている。磁気セイルは、宇宙機の周辺に超伝導コイルにより人工的なダイポール磁場を発生させることで、この太陽風の運動エネルギーを受け止め、宇宙機に推進力を与えるシステムである。この宇宙機のまわりのごく小規模な磁気圏をプラズマ噴射にて広範囲に展開させて太陽風を受け止める磁気プラズマセイルという概念が R. Winglee によって提案された。我々のグループは国内の研究者と共同して、このような画期的な推進システムを持つ宇宙機の実現可能性を追及すべく、プラズマ数値シミュレーション、および、真空チャンバを使用したスケールモデル実験により磁気プラズマセイルの基本原理の確認を行なってきた。しかし磁気セイル宇宙機の中核技術である宇宙用超伝導電磁石システムに関しては、具体的な検討は世界的に見ても手付かずの状態であり、その結果として、重量、電源、熱制御等の宇宙機システム設計の観点から多くの未着手の領域が存在する。そこで、宇宙用超伝導コイルの開発を本研究の目的として、磁気セイル用超伝導コイルの設計（形状、電流、磁場、質量）、超伝導コイルを利用した基本特性の取得を行なった。また、近い将来に計画している小型磁気セイル実験衛星の超伝導コイルシステムの予備的な設計を行なった。