次世代超大型電波干渉計の実現に向けた軽量無線干渉計技術の創出

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K14352
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分24010:航空宇宙工学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 杉原 アフマッド清志 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙探査イノベーションハブ, 宇宙航空プロジェクト研究員 (70867548)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: マイクロ波放射計 / 干渉型放射計 / 無線電波干渉計 / 薄膜アンテナ / 衛星編隊飛行 / 衛星相対航法 / 膜面形状測定 / 超小型衛星惑星探査

研究成果の概要

ソーラーセイルのような大面積・軽量宇宙構造体に薄型アレイアンテナを搭載し、数十m級の合成開口アンテナを現実的に宇宙空間で展開・運用する技術の成立性を示した。提案技術は3つの必須要素技術から構成される：(1)膜面搭載可能な薄型アンテナ技術、(2)アンテナ間の位相同期技術、(3)膜形状測定技術。それぞれ要素技術の成立性を試作・評価により確認し、提案技術全体の成立性を実験的に確認した。実用化に向け、構造体であるアルミ蒸着ポリイミド膜に直接アンテナを転写する技術とアンテナ配列を1次元化し収納効率を飛躍的に向上させる新方式も派生研究として研究を進めている。

自由記述の分野

超大面合成開口アンテナ

研究成果の学術的意義や社会的意義

受動・能動センサ、及び通信においてマイクロ波帯の設備は回折限界により角分解能・利得がアンテナ径に比例し制約される。この制約は物理的な要因に起源するため技術的改良では打破できず、アンテナの大型化によってのみ改善が可能である。本技術は静止軌道周回衛星に気象観測用放射計を初めて搭載する事を可能にするだけでなく、深宇宙探査、コンステレーション通信、月面電波天文台などアンテナの大面積化により機能向上が見込まれる多様な分野に応用が可能である。