No.288
2005.3

宇宙科学を支えるテクノロジー

ISASニュース 2005.3 No.288 


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- No.288 目次
特集 第5回宇宙科学シンポジウム
- 宇宙科学ミッションの新しい出発
- 特集によせて
- 将来計画
- 宇宙科学を支えるテクノロジー
- JAXA長期ビジョンと宇宙科学
- 編集後記

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宇宙機の耐・帯電放電技術への取り組み


 人工衛星には電離層に存在する荷電粒子であるイオンや電子が流入し,帯電を起こします。一般的な衛星の場合,その帯電電圧はたかだか数十ボルトですが,太陽活動が盛んになると地球低高度軌道でも高エネルギー粒子群が出現し,数千ボルトに達することもあります。衛星同士がドッキングする場合,互いに電位差があると接触の瞬間に放電を伴います。衛星の表面や内部に電気的に孤立した個所があれば,それぞれ独立に帯電して,ついにはアーク放電に至ります。高電圧太陽電池パネルでは,表面に露出した正負の電極から電離層に存在する荷電粒子を介して電流経路が作られ,電力漏えいやイオン抗力の増大をもたらします。衛星の大型化や大電力化は,より高い電圧を使用する傾向にあり,さらに進んでイオンエンジンのように積極的に荷電粒子を噴射する技術もすでに実用段階に入っており,宇宙空間の荷電粒子との相互作用が問題になっています(図)。

図 電離層に存在する荷電粒子との干渉

 具体的事例として,2003年末の史上最大太陽フレアの時期に発生した「みどりII」衛星の軌道事故は,帯電放電が引き金となったと分析されています。このような宇宙事故を未然に防止するため,衛星帯電解析ツールMUSCAT(MUltiutility Spacecraft Charging Analysis Tool)の開発に着手しました。これは静止軌道,地球低高度軌道,極軌道宇宙環境において衛星の局部帯電を高い頻度と精度で解析し,憂慮される個所や環境を見いだし,衛星設計に迅速に反映することを目的としています。

(國中 均[ISAS/JAXA],五家建夫[ISTA/JAXA]) 


  JAXA:宇宙航空研究開発機構
  ISAS:宇宙科学研究本部
  ISTA:総合技術研究本部


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