衛星搭載を目指した撮像型遠赤外線フーリエ分光器の開発

• Project/Area Number: 09740177
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: 宇宙科学研究所
• Principal Investigator: 川田 光伸 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 助手 (50280558)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1998: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 1997: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: 赤外線 / フーリエ分光器 / 遠赤外線 / 人工衛星 / 極低温 / 赤外線天文学 / 赤外線分光

Research Abstract

フーリエ分光器の重要な構成要素である可動鏡駆動機構の試作を行い性能評価試験を行った。
前年度において、無摩擦軸受けを使ったタイプや平行板バネを用いたタイプなど、いくつかの可動鏡駆動機構のモデルを試作検討し、基本方式として平行板バネを用いたタイプについてより詳細な検討を行うことにした。このため、平行板バネを用いた可動鏡駆動機構のより現実的な試作品を製作した。
この試作品を用いて、常温における駆動の滑らかさ、鏡の面の安定性、可動距離と消費電力などを評価し、要求を満たすものであることを確認した。更に試作機を極低温に冷却し、極低温かにおける同様の性能評価を行った。この結果、可動距離と消費電力は十分な値が得られたが、滑らかさと安定性に関してはいくつか問題があることがわかった。これは材質の熱収縮率の違いなどにより、極低温に冷やした時に板バネなどにストレスが生じるためと考えられる。いろいろ調整を行いながら低温試験を繰り返した結果、対称性に注意し精密な調整を行うことでこの問題を解決できることがわかった。実際の設計においては、構造の対称性や組み立て時の調整のやりやすさなどを十分考慮する必要がある。次のモデルでは、対称性や調整のしやすさなどを考慮した設計を進めている。
また衛星搭載を考えた場合、打ち上げ時の振動衝撃に耐える必要がある。このために、可動部を電磁力により一時的に固定するロックシステムを組み込んだ。常温において振動試験を行い、適切な固定方法などを検討している。次のモデルではロック機構も考慮した設計を行う。