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専門技術(Technology)

従来から進めてきた研究の継続・発展として、アストロダイナミクス分野、とくに深宇宙探査機の軌道関連分野の研究を進めていきたいと考えています。まずは、これまでの研究を継続する形で軌道設計を研究対象にしたいと考えており、将来的には航法(軌道決定)に研究対象を広げていきたいと考えています。

軌道設計について、具体的な研究項目の第一は月探査の軌道設計です。今後の月探査機会の飛躍的増加を見込んで、まず月遷移軌道についてフェージング軌道、月スイグバイ等の多彩な手法を考慮して体系的にまとめていきたいと考えています。次に月周回軌道について、非対称で複雑な月重力場による摂動を受ける月周回低軌道での軌道計画についてSELENEで得られた知見を元に、まとめていきたいと考えています。

第二は小惑星探査の軌道設計です。「はやぶさ」後継ミッション等で想定される電気推進による小惑星往復探査を対象として、探査シーケンス(いつ、どの天体を探査するか)の構築、電気推進・スイングバイを使用する詳細軌道計画の研究を進めます。現状では、弾道飛行をベースに評価・構築されたシーケンスを出発点とし、電気推進を用いた場合の最適軌道制御計画を立案していますが、電気推進を使用する場合の特徴・制約をシーケンス構築段階から取り込む方法についての研究を進めたいと考えています。

第三は三体問題下の軌道設計です。電気推進宇宙機による月遷移や惑星周回軌道投入を念頭におき、キャプチャー時(対象天体の影響圏境界領域での運動となる)の軌道設計方法についての研究を進めたいと考えています。
航法(軌道決定)については将来的な研究対象と考えています。現時点で想定している研究項目の第一は画像航法であり、天体(惑星・小惑星)画像と電波航法の複合航法、天体画像と姿勢情報を用いた深宇宙自律航法、画像と天体表面地形情報を用いた天体相対航法を研究対象に考えています。研究項目の第二は非ケプラー運動下の軌道決定であり、電気推進航行中や三体問題下の軌道決定を研究対象に考えています。

宙航空研究開発機構
宇宙科学研究本部

川勝研究室(宇宙航行システム、月・惑星探査)

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