2010 Fiscal Year Annual Research Report
極軌道対応型衛星帯電防止用受動的電界電子放出素子(Elf/PEO)の開発
| Project/Area Number |
22246104
|
|---|
| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
趙 孟佑 九州工業大学, 工学研究院, 教授 (60243333)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊田 和弘 九州工業大学, 工学研究院, 准教授 (10361411)
岩田 稔 九州工業大学, 工学研究院, 助教 (80396762)
|
|---|
| Keywords | 衛星帯電 / 電界電子放出 / 極軌道衛星 / 超小型衛星 |
|---|
| Research Abstract |
極軌道衛星において、高分子材料と微小突起金属が混在するフィルム状素子からの電界放出によって帯電を防止する素子(ELF/PEO)について、超小型衛星で実証用機器を開発することを目的とする。2011度のH2Aロケット相乗りに九工大衛星「鳳龍弐号」が採択され、ELF/PEOを宇宙実証することとなった。同衛星は30cmx30cmx30cmの超小型衛星で、300V発電やELF/PEOといった帯電抑制技術、及び衛星帯電計測装置を搭載する。2010年度は実証用機器の機能確認モデルと環境試験モデルを作成し、評価を行なった。
10種類程のフッ素樹脂からの電子放出電流を測定し、表面での電界放出電流の分布を計測した。これらの結果に基づき、実証機器用のELF材料を決定した。実証機器では、ELF/PEOを衛星搭載用に2cm四方で製作したものと、露出面をもたずに単にフッ素樹脂で2cm四方の銅板をコーティングしただけものの2つを搭載する。露出面をもたないものは表面電位を計測するSurface Charging Monitor (SCM)として機能させる。ELFは放出電流を抵抗両端の電圧で、SCMは帯電電位をコンデンサの両端の電圧で計測し、アナログ出力をディジタル変換した上で衛星のメインコンピュータに引き渡す。衛星コンピュータとのI/0と電源入力端子を備えた電子回路を10cm四方の一枚の基板におさめた。
ELFとSCMのヘッド部分を真空容器内に入れ、数keVの電子ビームを照射して軌道上での高エネルギー電子群との遭遇を模擬した上で、測定回路からの出力をPCでモニタして機能を確認した。また衛星の環境試験モデルに回路とヘッドを組み込んだ状態で、振動・衝撃・熱真空試験を行い、軌道上での環境耐性を確認した。
|
