固体ロケットモーターを用いたサンプリングプローブの提案と モーターのジンバル制御による着陸成立性の検討

  • 竝木 芳
    連絡先著者(Corresponding author):namiki.kaoru@ac.jaxa.jp 総合研究大学院大学物理科学研究科宇宙科学専攻
  • 高尾 勇輝
    国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所
  • 森下 直樹
    国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所
  • 菊地 翔太
    千葉工業大学惑星探査研究センター 現国立天文台RISE月惑星探査プロジェクト
  • 丸 祐介
    国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所
  • 森 治
    国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所
  • 津田 雄一
    国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所
  • 澤井 秀次郎
    国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所

書誌事項

タイトル別名
  • A Concept Study of Sampling Probe with Gimballed Solid Rocket Motors and Its Landing System

抄録

<p>In sample return missions, particularly those to small bodies, landing operations have been performed by a single spacecraft. However, there is a potential risk of spacecraft breakdown in this approach. This paper proposes a new framework for sample return missions, in which a touch-and-go sampling probe (TAG probe) equipped with solid rocket motors is used. In the proposed framework, the TAG probe is released from a mother spacecraft, lands on its target body, collects samples, lifts off, and docks with the mother spacecraft. Because the mother spacecraft can stay at a high altitude and only the TAG probe performs risky operations, the possibility of mission failure can be drastically reduced. This study focuses especially on the landing phase and provides the following two major considerations. First, suitable design of solid motors for various celestial bodies is surveyed. Second, a control system for gimbal actuation of the solid motors is developed to enable soft landing. Two operation methods for gimbal control are proposed. In the first one, only the altitude of the probe is controlled through gimbal actuation. In the second one, the attitude motion of the probe is controlled simultaneously. The landing operation can be successfully completed if the controller is designed to converge faster than the motor's burning duration. </p>

収録刊行物

  • 航空宇宙技術

    航空宇宙技術 22 (0), 51-61, 2023

    一般社団法人 日本航空宇宙学会

参考文献 (6)*注記

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