将来の宇宙への輸送手段としては、ペイロード環境条件（乗り心地）や緊急時の対応性（abortability）の観点から、スペースプレーンが有力視されています。本研究室では、スペースプレーン実現のために必要な各種技術の研究を行っています。
また、そのような飛翔体研究の応用例として、気球を利用した無重力実験機体の開発も行っています。

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2. 月惑星探査技術の研究

月惑星への着陸に関連する技術を中心に研究を行っています。特に、「降りたいところに降りる」ことを目指し、ピンポイント軟着陸技術や、障害物の多い地域への着陸も可能とする障害物検知技術を中心に研究を行っています。
また、その一環として、小型月実験機の提案を行っています。

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当研究室と、その前身の上杉研究室は、日本が打ち上げた科学衛星のほぼ全ての推進系の開発を担当してきています。その経験を活かし、先端的な衛星推進系の研究を行い、各衛星プロジェクトに提案を行っています。

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「宇宙開発は金がかかるもの」。そんな、常識を打破するため、衛星を小型化し、かつ、衛星バス部（基本部分）を標準化することで、開発費を低減することが考えられています。

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