ドラッグフリー技術の検討状況 ２００６．５．１１ JAXA 石川　毅彦.

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1 ドラッグフリー技術の検討状況 ２００６．５．１１ JAXA 石川　毅彦

2 光共振型とドラッグフリー 便宜上、 重力（波）・ドラッグ：右から 人工的な力：左から 表す 衛星A 衛星B 反ドラッグA 反ドラッグB
距離一定 ドラッグA 重力（波）A 衛星A 　　　　ミラーA （フィードバック有り） 重力（波）B 反ドラッグB 重力（波）A重力（波）B 　　　　ミラーB （フィードバック無し） 便宜上、 重力（波）・ドラッグ：右から 人工的な力：左から 表す 反ドラッグA

3 必要となる要素技術 ☆測距 ・浮遊ミラーと衛星間の相対位置 静電容量 or 光学式 ・浮遊ミラー間距離（FP干渉計から？） ☆アクチュエータ
　　・浮遊ミラーと衛星間の相対位置 　　　静電容量　or　光学式 　　・浮遊ミラー間距離（FP干渉計から？） ☆アクチュエータ １）非接触浮遊ミラー移動機構 　　　ー　初期の浮遊ミラー位置の設定 　　　ー　浮遊ミラー間距離の調整 ２）スラスター 　　ドラッグフリーのため微小な推力を発生させるスラスター

4 非接触浮遊ミラー移動機構 使用する力 ×磁力 クーロン力 100kgの浮遊ミラーの位置制御に十分か？
　×磁力 衛星が持つ磁気モーメント、惑星間の磁気、などによる雑音が懸念される。 　クーロン力 　100kgの浮遊ミラーの位置制御に十分か？　

5 非接触浮遊ミラー移動機構 150mm -10KV 1cm 電極（６） 10mg 浮遊ミラー 浮遊ミラー 金属コート 地上でのクーロン力による
位置制御（浮遊）

6 検討の前提 衛星（１台）重量 ・・・1000kg 浮遊ミラー重量 ・・・100kg（φ1m） 衛星にかかる推力・・・約４０μN
（石英（2.6g/cm3)とすると厚さ約130mm） 衛星にかかる推力・・・約４０μN （歌島氏提案の軌道による） 　→　浮遊ミラー移動に必要な力　約４μN

7 地上での浮遊位置制御との比較 地上 DECIGO 浮遊物質量(m) 10（mg） 100（kg） 107倍 加速度(a) 9.8(m/s2)
10-9倍 電極間距離（L) 　1（cm） 　　　15（cm）　　 10倍 浮遊物の電荷（Q) 10-10（C) QVを地上の1/10 にできる。 制御電圧（V） 104（V) クーロン力で制御可能の見通し 帯電量の制限の有無？

8 ドラッグフリー今後の検討課題 測距機能 　　調査／トレードオフ ドラッグフリースラスタ（μNスラスタ） 　　調査

9 JAXAでの大気球を利用したドラッグフリー実験
５／２７　＃１実験実施予定

10 特定領域（申請中）の課題 １．目的 FP-DECIGOに必要なドラッグフリー／ミラーのフィードバック制御について基礎的な技術開発を行う。
２．研究項目 ドラッグフリー用センサー・アクチュエータの開発 地上シミュレータによる動作のデモ

11 特定領域研究（提案内容） ドラッグフリー用センサー・アクチュエータの開発 地上シミュレータによる動作のデモ ※試作、単体機能試験
　※試作、単体機能試験 ★測距センサー 　　☆ミラー非接触位置制御アクチュエータ ☆スラスター 　※成果をDECIGOーPF及び川村先生の地上シミュレーターへ供給（FY２２） 地上シミュレータによる動作のデモ 　☆ドラッグフリー／初期位置決め（ロックアクイジション）／proof Mass間距離及びアライメント調整 　　・１D/2Dシステム（地上研究）

12 地上シミュレータ Proof Mass位置決め/アライメント （磁場/静電場） 位置検出（干渉計or静電容量式変位計）