横浜国立大学 研究者ナビ

研究概要

JAXAやNASA、ESAのような宇宙機関だけでなく、大学の研究室や民間企業が宇宙探査機をつくり、打ち上げています。ただ、地球周辺を離れて月に行くのは簡単ではなく、限られた時間や燃料で目標を達成するためには力学系の深い理解にもとづく移動経路の設計（軌道設計）が不可欠です。シミュレーションを通して、遷移時間や燃料消費の観点で効率のよい軌道をうまく設計する方法を研究しています。

アドバンテージ

カオス的な力学系への関心から、力学系の特徴をうまく活かした軌道設計に取り組んでいます。そのため，宇宙探査機のダイナミクスだけでなく、非線形力学系における運動の解析にも応用して研究を行うことが可能です。また、アカデミアにとどまらず、実問題への貢献にも興味があります。

事例紹介

図は、最近の研究成果である，lobe dynamicsを利用して設計した地球から月への遷移軌道です。地球低軌道（三角の点）から月低軌道（星の点）までの燃料を節約した軌道を設計しました。黄色点線が月軌道で、青点でエンジンを使いながら徐々に楕円軌道を移り変わっていき、最終的に月に遷移するルートに辿り着いています。どこでエンジンを使えばどのような楕円軌道に移っていけるのかを、lobe dynamicsと呼ばれる構造に着目して見通しよく設計しています。

主な所属学会

日本航空宇宙学会 / 米国航空宇宙学会(AIAA)

主な論文

『Design of low-energy transfers in cislunar space using sequences of lobe dynamics』「Acta Astronautica, Vol. 248, pp. 139-158」2026.11
『Design of minimum-time low-thrust transfer between quasi-periodic orbits』「Acta Astronautica, Vol. 237, pp. 34-41」2025.12
『Designing robust trajectories by lobe dynamics in low-dimensional Hamiltonian systems』「Physical Review Research, Vol. 6, L0022046」2024.5