ロケット/衛星システム について

ロケット/衛星システム
について
JASMINEワークショップ
March 6-7,2003
松原英雄(宇宙研)
打ち上げロケットについて
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宇宙科学研究所(15年10月より宇宙航空研究開
発機構に統合)のM-Vロケットの場合、L2点に投
入できる重量は500kg程度
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(これは衛星を地球周回からL2点へ運ぶのに必要な
推進薬も含む)
衛星を収めるフェアリング内スペースの制約から口径
2mの望遠鏡システムと収めることは大変困難
一方宇宙開発事業団(上記機構にやはり統合)
のH-IIAロケットを利用する場合は、約2500kgの
重量をL2点に投入することができる。
H-IIAのフェアリング
H-IIAフェアリングへの収納
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Dual Launchの場合、直径3.6m、高さ3mの円
柱に収める必要がある。
熱シールド板は展開構造とすれば収められる。
衛星システム
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構造系
熱制御系
姿勢系・軌道制御系
データ処理系・通信系
電源系
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すべての検討はまだこれからである。以下ミッ
ションの成立に必要な衛星システムへの要求
をまとめる。
構造系/熱制御系
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2 枚鏡からなるビーム混合鏡同士の相対的回転
変動は、10μas 以下。
望遠鏡システムの、熱的・機械的変形への許容
度
振動に対する許容度
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星がCCDを通過する間に微小振動により像位置が変動
するが、これは以下におさえなければならない。
望遠鏡系・及びバス系と望遠鏡のジョイントは50Hz以上
の固有周波数を持つように堅く設計するべきである。
熱環境の変化
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太陽光の入射角
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Θ:季節によって衛星の回転軸に対して30-45度の範囲で変化
Φ:軌道1周(15~20時間)で1周
熱構造解析モデル
衛星姿勢
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銀河面±3.5度(360°×
7°)の領域をサーベイするた
めに、衛星の回転軸を銀極に
対して3.5度傾け、回転軸を
歳差運動させる
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歳差周期:3ヶ月。
自転周期:15~20時間。
夏と冬は太陽が銀河面を通過
する(銀緯<40度)ので、高
銀緯サーベイに切り替える。
通信系(1)
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Kバンドの場合
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Zバンドの場合
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星の露光時間:9.5秒
比較的暗い星はスキャン方向の1次元情報(9 pixel,
16bit/pixel)
データレート:0.22~4.2Mbps (星の密度により変
化)
星の露光時間:3.8秒
データレート:0.45~12Mbps
1GB程度の容量のデータレコーダに蓄積してから
地上へ伝送することでデータレートは平滑化でき
る。
通信系(2)
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アンテナ
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X帯(8.5-8.6GHz)
口径0.6-1mφのHigh Gain Antennaが必要。
指向性が高くなる(0.6mφの場合約4度FWHM)た
め、L2点まわりのハロー軌道の場合は、antenna駆動
装置が必要か?(フェーズドアレイアンテナが可能
か?)
電力
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電力の目標
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ミッション部:検出器系200W、トータル500W
バス部:姿勢系150W、通信系200W、トータ
ル500W
太陽電池パドル
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1KWの発生電力@EOL
高効率(26%)Multi-Junctionセルを採用した
場合、1.2m×1.2mの面積になる