有限要素法を用いた宇宙用大型展開アンテナの熱変形補正解析

Compensation Analysis of Thermal Deformation Occurred in Space-Use Large Deployable Reflector Using FEM

Abstract


宇宙機が抱える課題の一つに,著しい温度変化への対応が挙げられる.実際,技術試験衛星VIII型(ETS-VIII : Engineering Test Satellite-VIII)でも,図1に示すように日照時と日陰時で大型展開アンテナの鏡面温度が約200℃推移した.このとき,アンテナからのビーム中心が地球上で約60~100[km]移動する様子が観測された.このビームの移動現象は,大型展開アンテナの熱変形によるものと考えられている.ETS-VIIIの場合は,ビームが広域な形状のためミッション遂行には問題はなかった.しかし,将来の通信衛星では,高い指向精度を追及していくことが想定されるため,衛星搭載用アンテナの温度変化による熱変形を制御・抑制する手法を構築する必要がある.そこで本研究では,大型展開アンテナに配置されている展開用バネの残留バネ力を調整することで,打ち上げ後にも能動的に熱変形を補正できるシステムを数値的に検討する.


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