フランスの宇宙物理・地球観測研究所(LATMOS)をはじめとする国際共同研究グループは、超小型人工衛星(ナノサテライト)の宇宙観測性能を高めるための画期的な電子放出装置「Prelude-Sat Electron Emitter(PSEE)」を開発しました。
■ 研究の背景と意義 宇宙を飛行する人工衛星は、周囲のプラズマによって静電気を帯びやすく、これが精密な宇宙環境観測の妨げとなります。この電気の偏り(電位)を放電によって中和・制御し、正確な観測を可能にするのが「電子放出装置」です。しかし、従来の装置は大型で消費電力が大きく、資源が極めて限られた超小型衛星に搭載するのは困難でした。
■ 新規性と静岡大学の貢献 今回開発された装置は、電子を放出する心臓部に静岡大学が開発した高性能なカーボンナノチューブ(CNT)を採用しています。 従来のフィラメント加熱式とは異なり、CNTを用いた「電界放出技術」により、電圧を加えるだけで熱を発生させずに瞬時かつ効率的に電子を放出できます。この技術により、手のひらに収まるサイズ(約4センチメートル四方)かつ、極めて低い消費電力での作動を実現しました。
本研究成果は、将来の超小型衛星による高精度な宇宙観測を大きく引き上げるものであり、静岡大学の高度なナノ材料技術が国際的な最先端宇宙ミッションを支える重要な鍵となっています。
Prelude-Sat Electron Emitter (PSEE): A compact, low power electron emitter for planetary instrumentation
V. Steichen, A. Piney, F. Leblanc, J.J. Berthelier, C. Montaron, F. Ferreira, C. Dorland, Y. Inoue, N. T. Hong, J. C. Matéo-Velez,P. Henri, and A. Marchaudon
Review of Scientific Instruments 97, 084501 (2026).
DOI: 10.1063/5.0303523
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