今報道されているはやぶさのエンジンは本来のエンジンではなかったのでは？

質問

今報道されているはやぶさのエンジンは本来のエンジンではなかったのでは？
報道されているはやぶさのエンジンは本来のエンジンではなかったのではないですか？
今は　はやぶさのエンジンは「イオンエンジン」だとして報道されていますが
最初は『エンジンが壊れて次善の策として燃料を噴射した』
次は『２個のエンジンを組み合わせて１個のエンジンとして動かした』等
説明が２転３転しています
『エンジンが壊れて次善の策として燃料を噴射した』のがイオンエンジンでしょうか？
最初から設計図にこれが組み込まれていたのでしょうか？
最初は「イオンエンジン」という名前ではなかったのではないですか？

なにかわかりにくい帰還に思えます

回答No.7

dondoyaki · ベストアンサー

＞最初は『エンジンが壊れて次善の策として燃料を噴射した』

姿勢制御や位置調整用に本体の角と前後に１２器設置された化学エンジン「二液スラスタ」の燃料系統から燃料漏れが発生し姿勢制御が困難となったのです。

燃料漏れ自体は２度目の着陸成功後イトカワ周辺に待機中に発生し、燃料漏れの勢いで姿勢が崩れ、通信途絶の原因となりました。

通信回復後、二液スラスタの推力がほとんど無く、燃料が無くなっている事が判明。

姿勢を戻す手段としてイオンエンジンの燃料であるキセノンをイオンエンジンから吹き出すことで姿勢を調整したのです。

＞次は『２個のエンジンを組み合わせて１個のエンジンとして動かした』等

これは地球帰還目前の昨年１１月の事です。
当初の予定よりも長い期間運用してきたためにイオンエンジンの部品が劣化しすべてのエンジンが停止しました。

その対応策として、打ち上げ当初から不調で使用していなかったスラスタＡの中和器と中和器が劣化で使えなくなったスラスタＢのイオン源を組み合わせて運用しました。

はやぶさは当初から用途別の２種類のエンジンを持っていたという事です。
それを「エンジン」とだけ書いちゃうから訳わかんなくなるんですよね＾＾；

補足

最近のJAXAの情報を集めてみたら
「山崎直子のスペースシャトルの帰還映像をどうやって撮影したか不明」とか
「ISSの軌道を詳しく調べてみると東京で見られる時間と那覇で見られる時間は嘘が書かれているに等しい」とか
いろいろあるんですね

東京大学は何をしているんでしょうね

回答No.6

469437

＞キセノンのそのままの噴射で姿勢制御ができるというのは何かの間違いではないですか？

それは、噴射できても姿勢制御には使えないor噴射で推進することはできない　
どちらの意味でしょうか。
姿勢制御については、太陽電池パネルを使ったソーラーセイルも併用しています。
推進そのものについては↓で

ロケット
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AD%E3%82%B1%E3%83%83%E3%83%88

＞宇宙では真空なので地上での感覚のような空気を壁として用いる方法は使えないのではないですか？

空気の壁とは何のことですか？
化学ロケットとは、化学反応により生じた推進剤を噴射して、
ロケット本体と推進剤の２者間の、作用と反作用を利用して推進するシステムです。
この理論が成り立たないなら、宇宙ロケット自体が飛べないことになります。
はやぶさは、キセノンを推進剤として同様のことを行いました。ただ、効率とても悪かったはずです。

＞化学的エンジンによって高温になる部分にイオンエンジン(高磁力の製造機)が存在する構造がぴんときません

言っている意味がわかりませんが、ＪＡＸＡの資料によると、はやぶさは、
イオンエンジン：機体後部中央に４基（推進用、内１基は予備）
化学エンジン　：１２基を機体各所に分散配置（姿勢制御用）
を搭載しています。
それに化学エンジンは姿勢制御用なので、長時間の連続使用はないと思いますので、
あまり高温にはならないと思います。
むしろ加速運転時のイオンエンジンの方が高温になるかもしれません。

補足

当初の報道では化学エンジンがメインのはずでは？あなたの覚え間違いではないですか？

回答No.5

469437

Ｎｏ２様のリンク先から、更に「イオンエンジン」のページへ飛べます。
イオンエンジン
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%B3%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3

↑をまとめると
キセノンを電離（イオン化）させ、それを電気的に加速し、その反作用で推進する。
というシステムです。

＞『エンジンが壊れて次善の策として燃料を噴射した』・・・・・Ａ
これは、イトカワ着陸時にバッテリーが破損・放電したため、キセノンの電離・電気加速ができなくなった。
（化学エンジンは推進剤漏れで使用不能）
その為に、キセノンをそのまま噴射することにより、姿勢制御をし、推力を得た。
ということで、推進剤として使ったことに変わりはなく、燃料としては使用しておりません。
イオンエンジンの本来の使用法ではありません。

＞『２個のエンジンを組み合わせて１個のエンジンとして動かした』・・・・・Ｂ

ＢはＡをクリアし地球へ帰還する途中での事で、別個のトラブルです。
イオンエンジンは４基搭載されていましたが、その全てが、故障しました。
故障した各エンジンの、使える部分を回路的に繫いで、１基分のエンジンを構成したということです。

＞キセノンガスは気化している場合(周りの物体とともに移動しているにせよお互いの力学的な作用はないと仮定されます)一個のキセノンガスが高速度で後方に移動したとして(空気中なら別です)推進力は得られますか？

キセノンもイオンエンジンの加速器も、荷電しているので、おなじだけの電気的反作用を片方から受けています。

補足

キセノンのそのままの噴射で姿勢制御ができるというのは何かの間違いではないですか？
宇宙では真空なので地上での感覚のような空気を壁として用いる方法は使えないのではないですか？
あとエンジンの構造はどこかに発表されているのでしょうか？
化学的エンジンによって高温になる部分にイオンエンジン(高磁力の製造機)が存在する構造がぴんときません
はやぶさは小さいですからね

回答No.4

noname#132116

No.3です。補足に対する回答です。

当初のJAXAの説明は知りません。すみません。
ただ、
『最初は化学エンジンを使うつもりが燃料漏れのためつかえず、推進力の弱いイオンエンジンで代用した』
というのは違うと思います。

イオンエンジン(燃料はキセノンガス)は最初から最後まで(途中停止しましたが)使っています。
　これは主に電気推進に使われました。また、帰還直前は軌道修正にも使われました。
　燃料のキセノンガスはイオンエンジンの燃料としてだけではなく、直接噴射による姿勢制御にも使われまし　た。
化学エンジン(燃料はヒドラジン)は最初からイオンエンジンと併用しています。2005年12月上旬にはヒドラジンが全くない状態になりました。
　これは主に姿勢制御に使われました。

つまり、最初はイオンエンジンと化学エンジンを併用していたのですが、化学エンジンの燃料喪失により、化学エンジンは使えなくなり、イオンエンジンだけで少しずつ地球に戻ってきたのです。

Wikipediaと、下のURL参考にしてください。

http://www.hayabusa.isas.jaxa.jp/j/index_41.html
http://www.isas.jaxa.jp/j/snews/2005/1214.shtml

補足

これは書こうか書くまいか迷ったのですが…イオンエンジンはキセノンガスを利用しておりキセノンガスは気化している場合(周りの物体とともに移動しているにせよお互いの力学的な作用はないと仮定されます)一個のキセノンガスが高速度で後方に移動したとして(空気中なら別です)推進力は得られますか？お互いに力学的作用が生じている物体が分離した場合には相手が後方に移動すれば推進力が得られるがない場合は得られないが正しくないですか？
物理的には正しいのですか？

回答No.3

noname#132116

最初からイオンエンジンですよ。

『エンジンが壊れて次善の策として燃料を噴射した』
というのは、イトカワをたって数日後、

2005年12月3日
探査機の姿勢が乱れていることを確認。緊急の姿勢制御法として、イオンエンジンの推進剤であるキセノンガスの直接噴射を採用、ただちに運用ソフトウェアの作成を開始。
2005年12月4日
上記のソフトウェアが完成し、キセノンガスの直接噴射による姿勢制御を試み、成功。

ということです。
つまり、本当は燃料はイオンエンジンの推進剤だったのですが、臨時で姿勢制御に使ったのです。

『２個のエンジンを組み合わせて１個のエンジンとして動かした』
というのは、

2009年11月11日
スラスタA（打ち上げ直後から使用停止）の中和器と、スラスタB（2007年4月から使用停止）のイオン源の複合モードで帰還運用を再開[32]。スラスタCは万一に備えたバックアップと位置付けられ、以降は基本的にA-Bが使われるようになる。

ということです。
つまり、最初の健全な状態では、スラスタA～Dのすべてが中和器とイオン源を持っていて、
それぞれのスラスタで中和器とイオン源を組み合わせていたのですが、
故障したため、残っているAの中和器とBのイオン源を組み合わせて使ったということです。
初めからAとBを結ぶ部品も装備していたようですよ。

これから、楽しみです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%AF%E3%82%84%E3%81%B6%E3%81%95_(%E6%8E%A2%E6%9F%BB%E6%A9%9F)

補足

『最初は化学エンジンを使うつもりが燃料漏れのためつかえず、推進力の弱いイオンエンジンで代用した』が当初のJAXAの説明ではなかったでしょうか？

もう　Wikiは書き直し済みですか？

回答No.2

trajaa

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%AF%E3%82%84%E3%81%B6%E3%81%95_%28%E6%8E%A2%E6%9F%BB%E6%A9%9F%29#.E7.B5.8C.E9.81.8E

コレ読むだけでも、およその経過は掴める。

回答No.1

Lupinus2

イオンエンジンが何か、はやぶさがどういった経緯を辿って地球に戻ったかをしればあなたの疑問は解決します。
わかりにくいのはあなたが断片的情報しか得ていないからです。