2012年7月19日

【研究紹介】超小型人工衛星の熱制御

研究紹介 — 11:41 AM

北海道大学大学院工学研究院 機械宇宙工学部門・准教授 戸谷 剛

 

(1)   研究者のアピールポイント

人工衛星、宇宙ステーションの熱制御を研究しています。2006年9月に宇宙へ打上げたHIT-SATでは熱・構造設計を、2010年5月に打上げた超小型宇宙探査機UNITEC-1では熱設計を担当しました。

 

(2)   本発表研究の概要

50cm以下の超小型人工衛星がイノベーションを起こそうとしています。小型化で問題となるのが、熱制御です。熱設計論が確立されていないだけでなく、電力リソース不足より、既存の衛星や惑星探査機で採用された熱制御手法を使うことが難しいからです。超小型人工衛星の研究開発の現状と熱制御について発表します。

 

(3)   本研究発表の詳細

既存の人工衛星は、5~10年の長い開発期間を必要とし、プロジェクト開始から打ち上げまで平均15年かかっています。すぐ結果が欲しい技術開発やスピードの要求されるビジネスでは、15年という長期間は、致命的です。

 

50cm級の超小型人工衛星を用いることで、プロジェクト開始から打上げまでの期間を1年半に短縮するというイノベーションを起こしたい。50cmというハンドリングのしやすさと信頼性を確保するために試験を最小限に留めることで、開発期間を押さえ、衛星の低価格化を実現します。

 

超小型人工衛星の熱設計論は確立していないだけではなく、衛星の小型化は、放熱面積の減少、発電電力の減少に伴うヒーター電力の減少、熱容量の減少に伴う温度変化のしやすさの増加、高密度実装化に伴う発熱集中を引き起こします。既存の中型・大型衛星では、十分な電力と搭載性を生かして、ヒーターやラジエータを使った熱制御方式が採用されてきました。一方、超小型人工衛星では、十分な電力と搭載性が確保できない。そこで、1年半という衛星開発期間にマッチした熱設計論と超小型人工衛星にあった熱制御材料(蓄熱材)の研究開発を行っています。

 

(4)    本発表の注目点

  • 50cm級の超小型人工衛星を用いて、プロジェクト開始から打上げまでの期間を1年半に短縮するというイノベーションを目指していること
  • 1年半という衛星開発期間にマッチした熱設計論と超小型人工衛星にあった熱制御材料(蓄熱材)の研究開発を行っていること

 

 

北海道大学 工学系連携推進部 renkei@eng.hokudai.ac.jp