「イカロス」、太陽光圧による史上最大の推力を実現

【2010年7月9日 JAXA

小型ソーラー電力セイル実証機「イカロス(IKAROS)」は、ソーラーセイルに受けた太陽光圧によって、想定どおりの1.12mN(ミリニュートン)の推力を得て加速したことが確認された。これにより「イカロス」は、惑星間航行において、光子による史上最大の加速度を発揮した実証機となった。


(セイル二次展開運用時のドップラー計測値のグラフ)

セイル二次展開運用時のドップラー計測値。クリックで拡大(提供:JAXA、以下同様)

(「イカロス」の軌道決定結果に基づくセイルパラメータの推定)

「イカロス」の軌道決定結果に基づくセイルパラメータの推定。クリックで拡大

宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、「イカロス」がセイルを展開した後の6月9日以降、太陽の光子の圧力(太陽光圧)によって加速したことを確認した。光圧による推力は想定どおりの1.12mN(※ミリニュートン)で、実証機として史上最大の加速度の達成となった。

1枚目のグラフは、「イカロス」の視線方向速度(地上局とイカロスを結ぶ方向成分)の実測値と、光圧による加速がない場合の計算値との差を表している。光圧による加速がない場合、その値は水平となるが、このグラフでは右上がりの傾きが見られる。

また2枚目のグラフは、四角で囲まれた範囲が(セイルが軌道上で光圧の影響を受けて変形することを考慮した)設計値から推定される面積比と光の反射率の予想範囲である。これと、6月9日以降の「イカロス」の軌道決定結果から推定される推力を示す曲線(青色)とが比較された結果、「イカロス」が設計どおりの加速能力を発揮したことが示された。

※「N」(ニュートン)は、1kgの質量を持つ物体に1m毎秒毎秒の加速度を生じさせる力を表す(探査機の推進力を表す)単位。1.12mNは、地球上で0.114gの物体にかかる重力にほぼ等しい。