| 研究課題/領域番号 |
16K06063
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
内田 英樹 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (90450709)
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| 研究分担者 |
安田 進 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (30450711)
壹岐 賢太郎 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究開発員 (00770257)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | アイソレータ / ダンパ / 極低温 / 宇宙望遠鏡 / 人工衛星 / 擾乱 / 微小振動 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、強磁性の永久磁石とアルミニウムの金属板を用いて発生させた渦電流に伴う減衰力を世界で初めて人工衛星に搭載可能な極低温環境でも擾乱(微小振動)を効果的に遮断できる機構（アイソレータ）に応用し、高精度な宇宙天文観測につなげようとするものである。実施した具体的な研究項目は次の2つである。なお、アイソレータは渦電流型のダンパーと板バネで構成した。
項目１：アイソレータの極低温環境における減衰性能の最適設計
項目２：アイソレータの衛星搭載状態での性能予測
平成29年度には、項目１として保有の低温振動試験設備を用いて基本的な減衰性能を評価した。このとき、アイソレータの減衰力の温度依存性は理解ができたが、想定外の剛性の温度依存性が確認されたので、平成30年度にアイソレータに組み込まれている板バネ単体（CFRP製）の低温振動試験を実施した。すると、板バネの剛性や減衰係数の有意な温度依存性は確認されなかったため、ダンパーに起因するものと特定された。そこで、恒温槽付きの加振装置を組み立て、ダンパー単体の常温と低温での荷重サイクル試験を行い、周波数と温度に対する荷重と変位の関係を取得した。そして、平成31年度(令和元年度)では剛性のモデル化について検討を進めたところ、表皮効果の影響であることが分かった。
次に項目２として、既存の人工衛星の構体を模した供試体（衛星模擬構体）に搭載できるようにアイソレータを改修し、バス部と光学系を模したミッション部の間にアイソレータを3つ設置した。宇宙空間の境界条件の模擬として、アイソレータに作用するミッション部の自重をキャンセルするためにミッション部をバネで吊り、バス部の底部には除振台を設置することで、今回の試験コンフィグレーションの妥当性を確認するとともに、実機試験への適用時の課題を明らかにした。
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