RIT-10

RIT-10

RIT-10は、かつてEADS アストリアムとして知られ、現在はエアバス・グループの一部となっている欧州の航空宇宙企業によって開発・製造された、高効率な電気推進システムです。特に、イオンエンジンのカテゴリーに属し、主に地球静止衛星の軌道維持、詳細には南北方向の精密な位置調整のために設計されました。

開発の背景

このエンジンの原型は、ドイツのギーセン大学で衛星ARTEMISへの搭載を目指して研究開発されたRITA-10（Radio-frequency Ion Thruster Assembly-10）に遡ります。RITA-10の技術を基盤として、商業的な運用に耐えうる性能と信頼性を備えるよう改良が進められ、RIT-10として実用化されました。RITという略称は「Radio-frequency Ion Thruster」、すなわち高周波イオン推進機を意味しており、その動作原理を示しています。

技術的特徴と仕様

RIT-10は、高周波電磁場を利用して推進剤をプラズマ化し、生成されたイオンを静電場によって高速に加速・噴射する方式を採用しています。この「高周波放電型」と呼ばれる方式は、電極の劣化が少ないという利点があります。

主な推進剤としてはキセノンガスが使用されます。地上試験では水銀も候補として検討された経緯があります。

具体的なエンジンの主要諸元は以下の通りです。

推進剤: キセノン
推力: 0.3ミリニュートン(mN) から 41 mN の間で可変（標準的な運用では約15 mN）
比推力: 2,500秒 から 3,700秒 の間で可変（標準的な運用では約3,300秒）
イオン生成チャンバ口径: 100[ミリメートル]
イオンビーム引き出し口径: 90 mm
イオン加速電圧: 1.0キロボルト(kV) から 1.5 kV
[推力]]発生時の消費電力: 約459[[ワット]
スラスタ単体の質量: 1.8[キログラム]
設計寿命: 20,000時間

これらの仕様からわかるように、RIT-10は推力こそ小さいものの、比推力が極めて高いという電気推進システム共通の特徴を持ちます。これにより、化学推進システムに比べて遥かに少ない推進剤で衛星の軌道維持が可能となり、結果として衛星の運用寿命を大きく延ばすことができます。

運用実績

RIT-10は、その信頼性と性能を複数の宇宙ミッションで実証しました。

[EURECA]] (European Retrievable Carrier): 欧州宇宙機関]の再使用型宇宙実験衛星であり、搭載された多数の実験装置の一つとしてRIT-10が組み込まれました。軌道上での実証実験では、5mNから10mNの[[推力で合計240時間以上の動作が確認され、エンジンの基本性能と宇宙環境での信頼性が証明されました。
* ARTEMIS (Advanced Relay Technology Mission): 同じくESAの光通信実証衛星です。打ち上げ時のロケット（アリアン5）の不具合により、当初予定していた静止軌道よりも大幅に低い遷移軌道に投入されてしまうという事態に見舞われました。しかし、搭載されていたRIT-10を高効率な軌道変更手段として長時間連続運転することで、通常では考えられない低軌道からの静止軌道への移動に成功しました。この軌道変更には約18ヶ月を要しましたが、RIT-10の粘り強い動作によってミッションの継続が可能となり、電気推進システムが衛星の緊急時対応やミッション範囲拡大に貢献しうることを示す画期的な事例となりました。

まとめ

RIT-10は、ギーセン大学の研究成果を基盤とし、EADS アストリアムによって開発された高周波放電型のイオンエンジンです。特に静止衛星の軌道維持において、化学推進よりも少ない推進剤で長期間の運用を可能にする重要なコンポーネントとして機能します。EURECAでの実証やARTEMISでの軌道回復といった実績は、その高い性能と信頼性を明確に示しており、現代の衛星技術を支えるキーテクノロジーの一つと言えます。電気推進技術の進化は、今後も衛星ミッションの可能性を広げていく上で不可欠な要素です。

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