東北大学工学部電気情報物理工学科

Department of Electrical, Information and Physics Engineering

情報知能システム総合学科から2015年4月に名称変更

  • 電気工学
  • 通信工学
  • 電子工学
  • 応用物理学
  • 情報工学
  • バイオ・医工学

高校生・受験生のための研究紹介
人と未来をつなぐ[電気・情報・応用物理]の魅力

My Way, My Dream 2

次世代の宇宙推進機を開発し
有人での惑星間航行を実現する

プラズマエンジン成功の鍵は電気工学
その役割を担う国内唯一の研究室

次世代の宇宙推進機を開発し有人での惑星間航行を実現する

宇宙へ向かう最初の課題は「いかに地球の重力に打ち勝ち、地上から大気圏外、そして宇宙空間に出るか」であり、そのために様々なロケット技術が開発されました。しかしいまや宇宙推進機にとっての最大の関心は、「いかに確実に、人を惑星に送り届け、そして地球へ戻ってくるか」となっています。その役割を期待されているのが、小惑星探査機『はやぶさ』にも使用されている電気推進方式。電気推進方式は、いわば“宇宙の電気自動車”。従来の化学燃料による推進方式と比べて得られる推進力は小さいですが、燃費効率がよく長寿命、しかもコントロールしやすいことから、宇宙空間に出たあとの惑星間航行のための次世代の推進機として本命視されています。

電気推進は燃料を「プラズマ」にして電気の力で加速します。『はやぶさ』で使用されているイオンエンジンは静電力を利用する方式ですが、推進力が十分ではなく、人を乗せて火星を往復するのは難しいと考えられています。それに対して、磁場と電流による電磁力を利用したプラズマエンジンは、大きな推進力を得ることができ、寿命も長いことから、イオンエンジンの次を担う宇宙推進機として期待されています。有人火星探査機の成否はプラズマエンジンが決めるといっても過言ではないでしょう。

安藤 晃 教授
安藤 晃 教授

電気推進方式を研究する航空宇宙工学の研究室では、「プラズマエンジンをどう使うか」が研究の主な関心です。これに対して、私たちの研究室は電気工学・プラズマ理工学を専門として電気推進技術の開発を進める国内唯一の研究室として、プラズマ生成から制御まで総合して研究開発を行い「いかによいプラズマエンジンを作るか」に関心があります。例えば無電極加速など、電気工学の知識を利用する課題が多くあります。電気推進機は残念ながら現状ではまだまだ推進力が足りませんが、日本発のオリジナルな技術を作るべく、宇宙航空研究開発機構(JAXA)との共同研究や、海外の研究者との研究交流活動を通じて実用化に向けた研究を展開しています。

大学とは、自分で思い描いたことを実現していく、そしてその喜びを知ることができる場所です。教員や仲間同士と夢を語り合って、実現のためのやり方を考える場所です。その中でも東北大学は、教員と学生の距離が近く、研究予算や環境も充実し、学生のみなさんの夢を実現し活躍するチャンスや、大きく才能を開花するチャンスはたくさんあります。

次世代の宇宙推進機を開発し有人での惑星間航行を実現する

Profile

安藤 晃 教授

安藤 晃 教授(Akira Ando)

プラズマの物理的な解明から、宇宙、エネルギー、環境、医療の分野への応用まで幅広く取り組む。
高校生を対象とした「科学者の卵養成講座」の実施主担当者も務める。

専門はプラズマ理工学(プラズマ物理と工学) 、核融合学(核融合発電への高温プラズマの応用)、航空宇宙工学(宇宙電気推進機の開発)。
東海高等学校(愛知県)卒業。1981年3月京都大学理学部卒業、1987年1月京都大学大学院理学研究科物理学第一専攻修了。理学博士。名古屋大学、核融合科学研究所を経て、1995年4月に東北大学工学部助教授、2009年4月に東北大学大学院工学研究科教授。
2005、2008、2013年に文部科学大臣表彰。APEX/JJAP 編集貢献賞、プラズマ核融合学会貢献賞などを受賞。現在、東北大学高度教養教育・学生支援機構副機構長も務める。高校生を対象とした東北大学「科学者の卵 養成講座」では2009年度の開始以来中心メンバーを務め、現在実施主担当者。

学生による研究室の紹介

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