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2013年10月 のアーカイブ

2013年10月31日 21時00分45秒 (Thu)

第57回宇宙科学技術連合講演会 セッション紹介「高精度大型宇宙構造システムの研究開発(2)」

2013年10月9日 11:10〜12:30
このセッションでは4件の発表がありました。

(1)電波天文衛星ではアンテナ鏡面の微小な変位が電波の位相誤差を発生させるため重要です。このため0.01mmの位相精度と鏡面変形のためにスマートアクチュエータの開発が必須となります。ウェルリサーチ等は圧電素子を使ったスマートアクチュエータを開発しました。保持力において弾性座屈変形を生じたために初期の解析結果を下回りましたが、モデル改修の結果、解決できました。

(2)名古屋大学等から熱歪を抑えた圧電セラミックスアクチュエータの設計と評価について報告されました。構造物の形状制御に用いられる圧電セラミックスの熱歪が精度低下の原因になり得るため、線膨張係数が正と負のものをサンドイッチ構造にしたものを提案してきましたが、圧電係数が小さくなってしまうという欠点がありました。サンドイッチの方向を変更することで圧電係数を大きくすることができました。

(3)防衛大学校等から高精度形状可変鏡の初期実験モデルの開発について報告されました。これは100GHzを超える電波にも対応できるアンテナの実現を目指したものです。アクチュエータは1μm程度の精度とサブmmのストロークと十分な保持力が求められ、積層型圧電アクチュエータと変位拡大機構を組み合わせたものとなりました。その初期実験モデルの概要が紹介されました。

(4)東工大等から(3)で紹介されたモデルの評価について報告されました。実験システム、アクチュエータの非線形性・個体差の評価、形状制御の方法と結果、制御されるCFRP鏡面の座屈の影響と回避方法の提案が紹介されました。



 

2013年10月30日 16時47分42秒 (Wed)

第57回宇宙科学技術連合講演会 セッション紹介「国際有人探査計画と日本の月探査(2)」

2013年10月9日 11:10〜12:30
このセッションでは4件の発表がありました。

(1)JAXA等は、ロケット上段と軌道間輸送の双方を担う液体酸素・液体水素を推進剤として使うDUUS (Dual Use Upper Stage) というシステムについてNASAとの協働の検討を進めています。液酸・液水システムは比推力が高い反面、軌道上での無重力下での貯蔵が難しく、月以遠を目指す場合の課題となっています。二相流や伝熱の基礎物理の理解やセンシング等の基礎技術開発が重要となります。

(2)有人宇宙システム(株)から、宇宙探査技術実証プラットフォームと国際協働宇宙探査への日本の貢献について報告がありました。次期国際協働宇宙探査について国際宇宙探査協働グループが工程表にまとめています。技術実証フェーズについて各種のミッション案の提案をしました。日本が積極的に参加するために宇宙ステーション補給機(HTV)をベースにした宇宙探査実証プラットフォームとHTV発展型システムについて検討しました。

(3)NEC等から、米国が中心になって考えられている地球−月系ラグランジュ点(EML2)に有人宇宙探査拠点(EMLステーション)を置く案について、日本も参加することが検討されていることが報告されました。JAXAの指導の下、EMLステーションから月面ロボットやローバの遠隔操作のシステム検討や、通信システムの検討を実施しました。

(4)JAXAから、ハロー軌道(地球−月系ラグランジュ点を周回する軌道)や月のDRO (Distant Retrograde Orbit) 軌道のような月均衡軌道上でのランデブドッキングで必要となる概念について、国際宇宙ステーションのような低軌道のものとは異なることが報告されました。

2013年10月30日 12時01分15秒 (Wed)

第57回宇宙科学技術連合講演会 セッション紹介「レーザー推進」

2013年10月9日 11:10〜12:30
このセッションでは4件の発表がありました。

(1)名古屋大学からパルスレーザー推進の姿勢安定性について報告がありました。ここでいうレーザー推進は、対中で用いられ、ロケットの代わりになるものです。レーザー推進ではレーザービームを推進機で集光し、空気プラズマを発生し、衝撃波で推進力を得るためにレーザービームの光軸と推進機の光学軸が一致していないと推進力が発生できません。このため横方向の変位と偏角が問題となります。炭酸ガスレーザーを使った実験を行い、これらの影響について調べました。

(2)東大からレーザーデトネーション(レーザーによって誘起される衝撃波とプラズマの生成)での電子密度と温度計測について報告がありました。アルゴンまたは窒素の雰囲気中で電子密度と温度を計測し、伝播履歴にガスによる違いが見られました。

(3)東北大学からレーザーの入射位置を動的に制御することによる10kg、目標到達高度20kmのレーザー推進機の安定飛行について報告されました。システム駆動時間の遅れ、風、レーザー入射の位置決め誤差に対する安定飛行のロバスト性が調べられました。この方法で10kgの機体を20kmまで安定飛行させることが示されました。今後は機体の形状を模索します。

(4)東大等から空気吸い込み式マイクロ波ロケットの宇宙への大量物資輸送機への応用について報告がありました。マイクロ波ロケットはマイクロ波を機体に照射して大気中を推進するロケットで、マイクロ波の高出力発振機としてはジャイロトロンと呼ばれるものがあり、すでに1MWの出力を達成しています。大気を推進剤として利用できるので、大きな加速度を得ることができます。将来の宇宙太陽光発電衛星の建設などに利用できると考えられます。

 

2013年10月29日 15時02分40秒 (Tue)

第57回宇宙科学技術連合講演会 セッション紹介「レーザ技術とその宇宙応用への期待(1)」

2013年10月9日11:15〜12:30
このセッションでは5件の発表がありました。

(1)情報通信研究機構から50kgクラスの超小型衛星SOCRATESの超小型光通信端末(SOTA)について報告されました。SOTAの目的は1.5μmレーザを用いた宇宙光通信用端末装置の軌道上実証、1.5μmレーザ光の伝播特性の取得、符号化による誤り訂正実験、将来の量子鍵配送実験のための伝送路の偏光特性計測です。機能・性能試験と環境試験はすでに終わり、今年度中の打上げに向けて準備中です。

(2)JAXAから高速・小型・長寿命の光通信衛星通信システムの実現について報告がありました。2020年ごろに数Gbpsの光衛星通信技術を実現するための課題を抽出しました。抽出された研究対象としては、高感度受信部、精捕捉追尾機構、粗捕捉追尾センサ、高出力送信系です。研究対象としては、衛星間だけでなく、衛星地上間、衛星航空機間も含んでいます。

(3)NEC等から移動体上に設置した移動局と固定された地上局との間で40Gbpsの光空間通信回線を使った画像の高速伝送実験について報告がされました。 移動体の追尾捕捉制御で移動体動揺に対する追尾性向上を図ることで画像をリアルタイムで送信することができました。

(4)NEC等から40Gbpsの光空間通信のための波面補償システムについて報告されました。高速の光空間通信には、光ファイバで培われた技術が転用な1.5μm帯を使用し、シングルモードファイバに直接結合することが望まれます。しかし、大気の揺らぎによって通信品質の劣化が問題となります。大気の揺らぎによる波面変動を補償するシステム設計・試作・評価がされ、7.5dBの平均強度の改善が実現しました。

(5)名古屋工業大学等は、下りリンク光衛星通信での低符号化率(情報訂正のための冗長情報が多い)の誤り訂正符合を検討しました。LDGM (Low Density Generator Matrix) 符号、LT (Luby Transform) 符号、SLT (Systematic LT) 符号の誤り訂正能力を比較しました。シミュレーションの結果からはSLT符号がもっともよい誤り訂正能力を持っており、SLTが優勢となる符号化率は0.2以下になることを確認しました。


 

2013年10月29日 6時43分44秒 (Tue)

第57回宇宙科学技術連合講演会 セッション紹介「輸送システム」

2013年10月9日 11:10〜12:30
このセッションでは4件の発表がありました。

(1)JAXAから小型無人機によるマイクロロケット(全備重量65kg)の空中発射について提案がありました。将来、ロケットも超小型化される可能性に注目し、その打上げ法を検討しました。マイクロロケットは空気抵抗の影響を強く受けます。このため、低空での空気抵抗損失を少なくするために空中発射システムを使います。打上げ単価の低減と打上げ制約の緩和がメリットとなります。打ち上げる衛星も数十グラムのものまで提案されています。安全基準などの法整備も課題があります。

(2)三菱スペース・ソフトウエア(株)から次期基幹ロケットを想定した大気中誘導について報告されました。これまでのロケットでは打上げ直後の大気の影響の大きい区間では計画通りの姿勢で飛行することが一般的で、誘導研鑽は大気の影響が十分小さくなってから開始されていました。次期基幹ロケットでは比較的長時間、大気の影響を受ける区間を飛行する可能性が高く、誘導できる時間が短くなってしまいます。そこで大気の影響が残る区間から誘導可能な方式を検討しました。打上げ後80秒後からの誘導が可能で、推進薬消費量が現行より100kg程度少なくすることができました。

(3)JAXA宇宙科学研究所から観測ロケットなどの小規模実験の通信について報告されました。観測ロケットは150〜300kmの最高高度に達したあと、海上に着水するもので、大気観測などに使われ、毎年2機程度打ち上げられています。これまでは1回しか使えない使い捨てロケットでしたが、100回程度使える再使用型のものの開発を行い、年間10回、最短で24時間で再打上げできるようなものを開発しています。これまでは統合型の電子機器を、再使用型にはネットワーク型電子機器について検討しています。

(4)静岡大学から共通要素を用いた高信頼性次期大型ロケットについて報告されました。液体水素・液体酸素を推進剤とする次期大型ロケットを想定し、上下段で共通のロケットエンジンを使用することを検討しました。さらに共通エンジンロケットに安価で大推力が得られる固体ロケットブースタを使用し、より低コストなロケットの実現性について考察しました。水素インデューサを酸素ターボポンプに組み込むことでロバスト性に優れたエンジンシステムの提案を行いました。



 


プロフィール

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宇宙技術汎用化トレーナー 岩田 敏彰
性別
男性
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