Research press release



電気推進システムを用いた宇宙探査機の性能は、高コストで保存が難しいキセノンではなく、ヨウ素を使用することで向上する可能性があることを示唆する論文が、Nature に掲載される。今回の知見は、宇宙産業においてヨウ素を代替推進剤と使用することの利点を実証している。


今回、Dmytro Rafalskyiたちは、ヨウ素を用いた推進システムを搭載した小型人工衛星の軌道上運用に成功したことを報告している。この推進システムは、2020年11月6日に打ち上げられた20キログラムのCubeSat人工衛星を誘導するために宇宙で運用され、その動きは衛星追跡データを使用して確認された。ヨウ素は、有効な推進剤であるだけでなく、キセノンよりも高いイオン化効率を達成することも示された。


The performance of spacecraft that use electric propulsion systems may be enhanced by using iodine, rather than the more-expensive and difficult-to-store xenon, suggests a Nature paper. The findings demonstrate the advantages of using iodine as an alternative propellant within the space industry.

Electric propulsion uses electric power to create thrust from a propellant. Currently, xenon is the propellant of choice, but it is rare, requires pressurized storage and commercial production is expensive. For the long-term sustainability of the space industry, finding a replacement propellant is important. A possible alternative could be iodine, which is cheaper, more abundant and can be stored as a solid. Iodine has been shown to achieve higher efficiency than xenon in ground-based tests, but full in-orbit operation of a spacecraft entirely propelled by an iodine electric propulsion system has not yet been reported.

Dmytro Rafalskyi and colleagues report the successful in-orbit operation of a small satellite with a propulsion system based on iodine. The propulsion system was operated in space to guide a 20-kg CubeSat satellite, launched on 6 November 2020, with manoeuvres confirmed using satellite tracking data. Iodine is shown not only to be a viable propellant, but also to achieve higher ionization efficiency compared to xenon.

This demonstration could accelerate the adoption of alternative propellants within the space industry and shows the potential of iodine for a wide range of space missions, the authors suggest. For example, iodine enables substantial system miniaturization and simplification, which provides small satellites and satellite constellations with new capabilities for deployment, collision avoidance and end-of-life disposal.

doi: 10.1038/s41586-021-04015-y

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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