JP2016520479A - 宇宙物体上の圧力要素および少なくとも２つの再閉可能要素を含む、宇宙物体を検出するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、宇宙の物体（２）を検出するための装置（１）に関する。装置（１）は、検出される宇宙物体（２）と直接機械的に係合するように構成される圧力要素（４）を含む。装置（１）は、宇宙物体（２）を検出するために設けられる開位置と、宇宙物体（２）を保持するための閉位置との間を移動可能な少なくとも２つの再閉可能要素（７）を含む。装置（１）は、圧力要素（４）の運動を各再閉可能要素（７）に機械的に伝達するための手段（６）をさらに含む。機械的伝達手段（６）は、例えば、圧力要素（４）上への宇宙物体（２）の押圧によって、各再閉可能要素（７）を開位置と閉位置との間で動かすように構成される。【選択図】図１６

Description

本発明は、宇宙アプリケーションの分野に関する。より正確に言うと、本発明は、宇宙物体を捕獲するための装置に関する。

特に宇宙飛行にとっておよび能動衛星にとって、地球のまわりの軌道上における破片類の宇宙の増殖は、経費および安全性に関して主要な課題を生じさせる。

この破片類を捕獲するための異なるシステムは、提案されて、それらの数を減らすために実施さえされた。捕獲された破片類は、次いで、滅失のために大気圏にもたらされるか、または、それが合理的なそして受け入れ可能な危険を形成するだけであるように地球から明らかに遠ざけられる。

従来技術による周知の捕獲装置は、質量およびサイズに関して特に厳しい制約を有するいくつかを含む。そしてそれは、非常に高い経費に結果としてなる。他は、器材の多くの洗練された電子的および電気機械的項目を有する。結果は、より高い経費、より大きな複雑さ、およびこれらの装置の信頼性の減少である。最後に、周知の装置は、特定の条件下で特定のタイプの物体の捕獲のためにあまりにしばしば専念する。そしてそれは、使用される捕獲装置の数において非常に高価な増加に至る。

米国特許出願公開第２０１０／０２５２１７７号 米国特許出願公開第２００８／０２５７４８５号

本発明は、従来技術による解決策において発生する課題を少なくとも部分的に解決することを目的とする。

この点で、本発明の目的は、
−捕えられる宇宙物体との直接の機械的接触をするように構成される圧力要素、
−宇宙物体の捕獲をするための開位置と宇宙物体を保持するための閉位置との間を移動することができる少なくとも２つの再閉可能要素、
−圧力要素から各再閉可能要素まで運動を機械的に伝達する手段であって、機械的伝達手段は、圧力要素上の宇宙物体の圧力によって、各再閉可能要素を開位置と閉位置との間の変位において同調させるように構成されている、機械的伝達手段、
を含む、宇宙物体を捕獲するための装置である。

装置は、サポートを含み、機械的伝達手段は、
−圧力要素が上に位置する少なくとも１つのサポートバーであって、サポートバーは、サポートと関連して圧力要素を並進運動させるように構成されている、少なくとも１つのサポートバー、
−圧力要素を再閉可能要素のうちの１つに機械的に接続している少なくとも１つの連接棒、
−サポートと再閉可能要素との間に位置する少なくとも１つのヒンジであって、連接棒は、サポートと関連して圧力要素を並進運動させる間、ヒンジのまわりに再閉可能要素を枢動させる、少なくとも１つのヒンジ（８０）、
も含む。

捕獲装置は、それが圧力要素上の宇宙物体の圧力によって主に機械的に作動することができるように構成される。開位置と閉位置間との再閉可能要素の変位は、特に独立してかつ受動的に行われる。特に、捕獲装置は、再閉可能要素のためのいかなる複雑な電気的、電気機械的または電子的再閉、開および／または閉手段（例えば、複数のモータまたは複雑な制御手段）も含まない。したがって、捕獲装置は、非常に信頼性が高い。さらに、宇宙物体との捕獲装置の機械的接触によって解放されるエネルギーは、宇宙物体を捕獲するのに十分であるか、ほぼ十分である。

その比較的単純な機構のせいで、捕獲装置は、比較的低い質量を有する。それはまた、より広い種類の宇宙物体を捕獲することができる。特に、捕獲装置は、非常に可変のジオメトリを有する宇宙物体を捕獲することができる。

本発明の範囲内で、サポートは、さまざまな性質を有してもよい。特に、捕獲装置は、捕獲の間、宇宙ビークルに（例えばしっかりと）固定されるままに、またはケーブルを通して宇宙ビークルに接続されるままに、構成されてもよい。

捕獲装置を輸送した宇宙ビークルおよび／または捕獲装置はまた、宇宙物体および捕獲装置の相対位置ならびに宇宙の推進手段を評価するために、少なくとも１つのセンサを含む。

本発明は、一緒に結合されてもよくまたは結合されなくてもよい１つまたはいくつかの以下の特性を任意に含んでもよい。捕獲装置は、特に、軌道上の衛星、衛星の一部、宇宙ビークルまたは宇宙ビークルの一部、さらには特にランチャーの上段の全部または一部を捕獲するように構成されてもよい。

宇宙物体の捕獲を容易にするために、好ましくは、圧力要素は、装置の寸法と関連して大きな領域を有するように構成される。したがって、圧力要素は、例えば圧力板でもよい。

さらに、圧力要素は、再閉可能要素よりも高い機械的強度を有するように構成されてもよい。

特に再閉可能要素と宇宙物体との間のいかなる直接の機械的接触よりも前に、開位置において圧力要素が宇宙物体との直接の機械的接触をするように、捕獲装置は、好ましくは構成される。

この種の構成については、捕獲装置もまた堅牢であり、宇宙物体の捕獲は、低い精度のみを必要として、そして捕獲は、対応してより容易である。さらに、その機構の堅牢性および特に単純性のせいで、捕獲装置は、以前の捕獲の試みが不成功である場合に、特に宇宙物体を捕獲する新たな試みの組織と互換性を持つ。

宇宙物体は、捕獲の試みの間または慣性力の効果の下で、圧力要素上ではねることがありえる。そして、これによって、再閉可能要素の続く再開および宇宙物体の不必要な解放を生じさせることがありえる。したがって、機械的伝達手段は、閉位置において再閉可能要素のうちの少なくとも１つをブロックする手段を好ましくは含む。

一旦宇宙物体が圧力要素と接触するならば、ブロッキング手段は、閉位置から開位置への再閉可能要素の続く変位を妨げるように構成される。好ましくは、ブロッキング手段は、開位置から閉位置までその変位の全体にわたって再閉可能要素の再開を防止するように特に構成される。さらに、捕獲装置が輸送されるときに、ブロッキング手段は、輸送位置から開位置まで再閉可能要素の偶然の変位を妨げてもよい。

捕獲装置がブロッキング手段を含むときに、機械的伝達手段はまた、ブロッキング手段を解除する手段を好ましくは含む。

ブロッキング手段を解除する手段は、各再閉可能要素を再開させることができる。最初の捕獲の試みが不成功である場合に、ブロッキング手段を解除する手段は、新たな捕獲の試みを実行することに特に関与することができる。さらに、ブロッキング手段を解除する手段は、輸送位置から開位置まで再閉可能要素を延長するために用いることもできる。

再閉可能要素が閉じられるときに蓄積される機械的エネルギー（特に弾性位置エネルギー）の解放によって、ブロッキング手段は、好ましくは解除される。

例えば、ブロッキング手段は、ラックおよび少なくとも１つのラチェットを含み、ラチェットは、一方向性デバイスを形成することによってラックと係合するように構成される。

あるいは、ブロッキング手段は、ノッチつきホイールおよび少なくとも１つのラチェットを含み、ラチェットは、一方向性デバイスを形成することによってノッチつきホイールと係合するように構成される。

上記２つの構成の各々において、ブロッキング手段を解除する手段は、ラチェットに固定されるワイヤを含む。

ブロッキング手段がノッチつきホイールであるときに、金属ワイヤは、ノッチつきホイールの中心を好ましくは通過する。そして、金属ワイヤをノッチつきホイールの中心から引き離すことによって、ブロッキング手段は解除される。

捕獲装置のこの種の構成については、中央制御から作用する遠隔制御手段によって同時に複数のラチェットを解除することが特に可能である。

各再閉可能要素は、複数の関節部分を含む関節捕獲アームであることが好ましい。

各関節アームは、次いで、それが装置の輸送のための特別の位置に折り畳まれることができるように好ましくは構成される。

その輸送の間、捕獲装置の寸法を制限するように、再閉可能要素は、次いで、装置が宇宙ビークルに組み込まれるときにそれらが輸送位置に折り畳まれることができるように構成される。

宇宙ビークルが捕えられる宇宙物体の近くに位置するときに、装置は、再閉可能要素が輸送位置から開位置へ移動するように構成される。

宇宙物体の捕獲装置は、捕獲を確保する少なくとも１つの追加的装置を好ましくは含む。そしてそれは、一旦再閉可能要素が閉位置にあるならば、捕えられた宇宙物体をそのままにするように構成される。

装置は、したがって、延長された位置と、捕えられた宇宙物体が確保される位置との間を移動することができる少なくとも１つの第２の接触要素を好ましくは含む。そして、第２の接触要素は、開位置から閉位置まで再閉可能要素の変位の間、延長された位置を保つように構成される。

換言すれば、捕獲装置が第２の接触要素を含むときに、第２の接触要素は、延長された位置から確保位置へのその変位が開位置から閉位置への再閉可能要素の変位よりも後で行われるように構成される。

特に、捕獲装置は、再閉可能要素が開位置から閉位置まで部分的にのみ移動した後、または再閉可能要素が閉位置にある後のみ、延長された位置から確保位置への第２の接触要素の変位が行われるように構成されてもよい。

第２の接触要素は、再閉可能要素がすでに閉位置にあるときだけ、確保位置にあるように好ましくは構成される。

第２の接触要素は、異なる性質（例えば、圧力接触要素、関節捕獲アームまたは捕獲アームの関節部分）を有してもよい。

捕獲装置は、機械的ショックアブソーバ（特に圧力要素上におよび／または再閉可能要素のうちの少なくとも１つ上に存在する）を好ましくは含む。

ショックアブソーバは、好ましくは変形可能なバッファである。変形可能なバッファは、宇宙物体の形状とほぼ一致するように好ましくは構成される。それは、特に、おそらくハニカムの構造またはフォームであってもよい。そして特に、質量で５０％以上のアルミニウムを含む金属材料から作られてもよい。

捕獲装置は、好ましくは、宇宙物体によりファンデルワールス力を形成するように構成される複数のフィラメントを含む可逆的接着剤を含んでもよい。この種の材料は、用語「ヤモリ・タイプ材料」の下でも公知である。これらの材料の例は、特許文献１および特許文献２に記載された。

異型として、捕獲装置は、他のタイプの接着剤を含んでもよい。特に、装置は、感圧接着剤（例えば「スコッチ（登録商標）」の名の下で公知の接着剤）を含む接着剤表面を含んでもよい。

接着剤の性質に関係なく、接着剤は、圧力要素の表面上、１つまたは複数の再閉可能要素の内面、あるいは、１つまたは複数の第２の接触要素の内面上、に好ましくはある。

捕獲装置は、好ましくは面対称により対称的である。

特に、機械的伝達手段は、各々再閉可能要素のうちの１つに直接機械的に接続した複数の機械的伝達要素を好ましくは含む。そして、再閉可能要素および機械的伝達要素は、面対称によりまたは、好ましくはサポートの平面に対して垂直の軸に沿って軸対称によりほぼ対称的に配置されている。

本発明は、上記のとおり定義される捕獲装置が宇宙物体の近くまで輸送される従来のステップであって、捕獲装置は、捕獲の間、宇宙物体と関連して比較的低速度を有する、従来のステップ、再閉可能要素が捕獲の直前に開位置にある間のステップであって、再閉可能要素は、圧力板上の宇宙物体の圧力によって開位置から閉位置へ移動している、ステップ、を含む宇宙物体を捕獲する方法にも関する。

捕獲方法は、宇宙物体の捕獲を確保する追加のステップ、第２の接触要素が延長された位置から確保位置まで移動する間のステップであって、再閉可能要素は、開位置から閉位置までのそれらの変位をすでに開始していた、ステップ、を好ましくは含む。さらに、捕獲を確保するステップは、先に蓄積された機械的エネルギー（特に、再閉可能要素が閉じるときに起動される受動的な弾性エネルギー蓄積システムによって蓄積された弾性位置エネルギー）の解放のせいで、好ましくは行われる。

本発明は、添付図面を参照して、単に情報について与えられて決して制限的でない例示的実施形態の説明を読み込んだ後に、よりよく理解されるであろう。

図１は、本発明の一実施形態を例示している捕獲装置の斜視図である。 図２は、図１の捕獲装置の側面図である。 図３ａは、閉位置の細密調整のために必要な任意の特性を含む本発明の異なる実施形態を例示している部分的な斜視図である。 図３ｂは、図３ａにおいて例示される実施形態の部分断面図である。 図４ａは、閉位置の細密調整のために必要な任意の特性を含む本発明の異なる実施形態を例示している部分的な斜視図である。 図４ｂは、図４ａにおいて例示される実施形態の部分断面図である。 図５ａは、閉位置の細密調整のために必要な任意の特性を含む本発明の異なる実施形態を例示している部分的な斜視図である。 図５ｂは、図５ａにおいて例示される実施形態の部分断面図である。 図６は、本発明の一実施形態において動きを伝達する機械的手段を部分的に示す。 図６ａは、本発明の一実施形態において動きを伝達する機械的手段を部分的に示し、図６の拡大図である。 図６ｂは、図６ａの拡大図であり、本発明による捕獲装置のブロッキング手段の第１実施形態を示す。 図７は、図６ｂのブロッキング手段を解除するための手段の好ましい実施形態を示す。 図８は、図６ｂのそれに代わるものとして提示されるブロッキング手段の部分斜視図である。 図９は、捕獲アームの端部に第２の接触要素を含む構成の本発明による捕獲装置の好ましい実施形態の斜視図である。 図１０は、本発明の別の好ましい実施形態の延長方法のシーケンスの一部を示す。 図１１は、本発明の別の好ましい実施形態の延長方法のシーケンスの一部を示す。 図１１ａは、図１１の拡大図を示し、再閉可能要素およびヒンジの位置の詳細を示す。 図１２は、本発明の別の好ましい実施形態の延長方法のシーケンスの一部を示す。 図１２ａは、図１２の拡大図を示し、再閉可能要素およびヒンジの位置の詳細を示す。 図１３は、本発明の別の好ましい実施形態の延長方法のシーケンスの一部を示す。 図１３ａは、図１３の拡大図を示し、再閉可能要素およびヒンジの位置の詳細を示す。 図１４は、本発明の別の好ましい実施形態の延長方法のシーケンスの一部を示す。 図１５は、１つの種類の宇宙物体の捕獲を示す。 図１６は、別の種類の宇宙物体の捕獲を示す。 図１７は、捕獲装置の１つの他の好ましい実施形態を示す。 図１８は、捕獲装置の別の他の好ましい実施形態を示す。

異なる図の同一の、類似のまたは等価な部分は、１つの図から別の図に変化するのを容易にするように、同じ参照数字を有する。

図１および図２は、宇宙物体２の捕獲のための装置１を示す。捕獲装置１は、平面Ｐについて面対称によりほぼ対称形である。装置１は、概略的に示されるサポート３、およびサポート３に取り付けられる４つの再閉可能要素７を含む。そして、再閉可能要素７は、宇宙物体２を捕獲するために使用される。再閉可能要素７は、宇宙物体２の捕獲の準備ができている開位置と、宇宙物体２の保持のための閉位置との間を移動することができる。再閉可能要素７は、これら２つの図において開位置に示される。再閉可能要素７は、図９に関してさらに詳細に記載される。

サポート３は、捕獲装置１と装置１の輸送のために使用する宇宙ビークル（図示せず）との間の機械的結合に応じてさまざまな性質を有してもよい。特に、サポート３は、例えば、宇宙ビークルの主要な構造の一部、宇宙ビークルに固定されるアーム（図示せず）の延長部、またはそれを宇宙ビークルに結合しているケーブル（図示せず）に接続される要素でもよい。

図１０に関して、宇宙ビークルを含む宇宙ランチャー（図示せず）内部のその輸送の間、捕獲装置１は、平均負荷（別名ランチャーの「キャップの下のボリューム（ｖｏｌｕｍｅ ｕｎｄｅｒ ｃａｐ）」）のために必要な空間１００以下に対応する減少した空間を占有するように好ましくは構成される。特に、それが含むランチャーまたは宇宙ビークルは、各航行の間、いくつかの捕獲装置を輸送することができる。ランチャーは、好ましくは、標準商業的なランチャー（例えば、アリアン（Ａｒｉａｎｅ（登録商標））、ソユーズ（Ｓｏｙｏｕｚ（登録商標））、ヴェガ（Ｖｅｇａ（登録商標））、その他ファミリ）である。

図１〜図９に関して、捕獲装置１は、再閉可能要素７が開位置にあるときに、捕えられる宇宙物体２と直接の機械的接触に入るように構成される圧力要素４を含む。

捕獲装置１は、宇宙物体２との再閉可能要素７のいかなる機械的接触の前にも、圧力要素４が宇宙物体２との機械的接触に入るように、特に構成される。

これらの図において、圧力要素は、圧力板４であり、機械的ショックアブソーバ４００によってカバーされる。図１〜図９の示す実施形態のショックアブソーバ４００は、宇宙物体２の形状とほぼ一致するように構成される変形可能なバッファである。変形可能なバッファは、特にハニカム構造またはフォームである。そして、質量で５０％以上のアルミニウムを含む。

ショックアブソーバ４００は、連続したショック吸収を可能にするように構成されて、および／または、もしあるなら次の捕獲の試みの間、ショックアブソーバ４００の機械的パフォーマンスを少なくとも部分的に保つように構成される、複数の連続した層を形成するように、好ましくはなされる。

捕獲装置１および宇宙物体２を互いに固定するために、圧力要素４の表面はまた、可逆的接着剤５００によってカバーされる。ショックアブソーバ４００および可逆的接着剤５００は、圧力要素４上での宇宙物体２のはね上がりを特に制限することができる。したがって、それらは、宇宙物体２を囲むときに、再閉可能要素７の不必要な再開を制限する。可逆的接着剤５００は、捕獲装置１と宇宙物体２との間の特に大部分上に、または全ての直接の機械的接触面上にさえ置かれる。

可逆的接着剤５００は、宇宙物体２によりファンデルワールス力を形成するように構成される複数のフィラメントを含む。この種の可逆的接着剤５００は、「ヤモリ・タイプ材料（ｇｅｃｋｏ ｔｙｐｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）」としても公知である。例えば、それらは、「ＢＡＥ Ｓｙｓｔｅｍｓ」社によって製造される。

図１〜図９に示される装置１の圧力要素４は、並進運動によってサポート３と関連して移動することができる。したがって、捕獲装置１は、圧力要素４から各再閉可能要素７まで運動を機械的に伝達する手段６を含む。宇宙物体２が圧力要素４上に圧力を適用するときに、機械的伝達手段６は、開位置と閉位置との間の変位において、各再閉可能要素７を動かすように構成される。

機械的伝達手段６は、圧力要素４が位置するサポートバー６１０を含む。図１〜図９に示す実施形態によれば、圧力要素４は、サポートバーと関連して固定される。そして、サポートバー６１０は、中空サポート３において摺動することができるように取り付けられる。

機械的伝達手段６は、図６、図６ａ、図１８においてより詳細に示される複数の機械的伝達要素６０を備える。サポート３と関連した圧力要素４の変位によって開位置と閉位置との間でこの再閉可能要素７の変位を作動させるように、各機械的伝達要素６０は、再閉可能要素７のうちの１つに、および圧力板４に、直接機械的に接続している。

より正確に言うと、機械的伝達要素６０は、サポート３と再閉可能要素７との間に機械的接合を作っているヒンジ８０のまわりに各再閉可能要素７が枢支することができるように構成される。

図６および図６ａに関して、各機械的伝達要素６０は、中央接続ヒンジによって共に接続される３つの連接棒６２、６４、６６を含む。連接棒６２、６４、６６は、ヒンジ８０のまわりに再閉可能要素７を枢支するように構成される。

図１８の異型実施形態において、各機械的伝達要素６０は、３つの代わりに２つの連接棒６２、６４を含む。この場合、再閉可能要素７のベースのジオメトリは、それに応じて適合される。

より詳しくは、図６ｂ、図７および図８に関して、機械的伝達手段６は、再閉可能要素７のうちの少なくとも１つを閉位置においてブロックするための手段９を含む。好ましくは、各機械的伝達要素６０は、ブロッキング手段９を含む。

ブロッキング手段９は、一旦再閉可能要素７がほぼ閉位置にあるならば、再閉可能要素７の再開を防止する一方向性デバイスを形成するように構成される。ブロッキング手段９は、特に、開位置から閉位置までその変位の全体にわたって再閉可能要素７の再開を防止するように構成される。ブロッキング手段９は、さまざまな方法で製造されてよい。

図６ｂおよび図７に示されるブロッキング手段９の第１実施形態によれば、ブロッキング手段９は、ノッチつきホイール９４および少なくとも１つのラチェット９２（好ましくは複数のラチェット９２）を含む。そして、ノッチにおける停止は、ノッチつきホイール９４のノッチによって形成される。

ラチェット９２は、開位置から閉位置まで再閉可能要素７の変位に対応する方向において、それらがヒンジ８０に存在するノッチつきホイールの回転を可能にするだけであるように構成される。

図８に示されるブロッキング手段９の１つの異型実施形態によれば、ブロッキング手段９は、ラック９６および少なくとも１つのラチェット９２を含む。そして、ラチェット９２は、ラック９６に係合するように構成される。

同様に、ラチェット９２は、ラック９６に沿って、開位置から閉位置まで再閉可能要素７の変位に対応する方向において移動することができるだけである。

機械的伝達手段６がブロッキング手段９を含むときに、機械的伝達手段６は、もしあるなら、特に宇宙物体２を捕獲する次の試みを許容するために、ブロッキング手段９を解除する手段９００も含む。

図７は、ブロッキング手段９の第１実施形態に対応するブロッキング手段９を解除する手段９００を示す。ブロッキング手段９を解除する手段９００は、各々ラチェット９２のうちの１つに固定された複数の金属ワイヤ９１０を含む。ブロッキング手段９は、各金属ワイヤ９１０が通過するノッチつきホイール９４の中心Ｃからの各金属ワイヤ９１０上の緊張によって解除される。ノッチつきホイール９４のノッチに係合するように構成される各ラチェット９２の着脱可能な部分は、次いで、ノッチつきホイールの周辺から離脱する。そしてそれは、閉位置から開位置まで再閉可能要素７の変位に対応する方向に沿ってノッチつきホイール９４の回転を可能にする。

また、図９に関して、ブロッキング手段を解除する手段９００は、再閉可能要素７を閉じる間に蓄積される機械的エネルギーの解放によって行われる。この機械的エネルギーは、各再閉可能要素７に固定されたばね６１によって蓄積される弾性位置エネルギーから生じる。

図３ａ、図４ａおよび図５ａ、ならびに図３ｂ、図４ｂおよび図５ｂは、捕獲の終わりに機械的伝達手段６の閉鎖を制御する手段の３つの異なる別の実施形態をそれぞれ示す。そして、ブロッキング手段９およびブロッキング手段を解除する手段９００は、読みやすさを改良するためにこれらの図には示されていない。これらの実施形態の各々の機械的伝達手段６は、再閉可能要素７の変位を制御する追加の機械的手段を含む。そしてそれは、閉位置において、宇宙物体２のまわりの再閉可能要素の締め付けを適合して調節するように構成される。特に、追加の手段は、再閉可能要素７が必要に応じて宇宙物体２のまわりで締められることができるかまたは緩められることができるように構成される。

モータ６２０のロッド上に固定される歯車が係合する見えない溝６１２をサポートバー６１０が含むという点で、図３ａ、図３ｂの装置１の機械的伝達手段６は、図１および図２の手段と異なる。モータ６２０は、サポート３と関連してサポートバー６１０に固定される圧力要素４の変位を修正するために用いられる。好ましくは、機械的伝達手段６は、宇宙物体２が捕獲されるときに、溝６１２からモータ６２０のロッドを係合して／解除するモータ駆動システムを含む。モータ駆動システムが作動されない限り、特にモータ駆動システムは、圧力要素４の自由な変位を可能にする。

各々連続する２つの再閉可能要素７のベースにヒンジ８０を機械的に接続している２つの伝達ロッド６２３、および、各々伝達ロッド６２３のうちの１つに置かれる２つのモータ６２２、６２４をそれが含むという点で、図４ａ、図４ｂの装置１の機械的伝達手段６は、図１および図２のそれと異なる。

各々連続する２つの再閉可能要素７のベースにヒンジ８０を機械的に接続している２つの伝達ロッド６２３、モータ６２６、および、伝達ロッド６２３およびモータ６２６を機械的に接続しているベルト６３０をそれが含むという点で、図５ａ、図５ｂの装置１の機械的伝達手段６は、図１および図２のそれと異なる。それが２つの代わりに単一のモータを含むという点で、図５ａ、図５ｂの機械的伝達手段６は、図４ａ、図４ｂのそれと異なる。

図３ａ、図３ｂの機械的伝達手段６は、圧力要素４の変位を直接的に修正して、再閉可能要素７の変位を間接的に修正する。他方で、図４ａ、図５ａの実施形態の各々の機械的伝達手段６は、各ヒンジ８０の動きによって再閉可能要素７の変位を、そして圧力要素４の変位を間接的に、修正する。

より具体的には、図９に関して、各再閉可能要素７は、ヒンジ８０と類似の中間ヒンジ８２、８４を通して互いに接続している３つの関節部分７２、７４、７６を含む関節捕獲アーム７である。各関節部分７２、７４、７６は、再閉可能要素７の質量を減らすために、複数の凹所７３を好ましくは含む。第３の関節部分７６は、端部７８によって終端される。

図９〜図１１に示される捕獲装置１とは異なり、図１８に示される捕獲装置は、中間ヒンジ８４によって互いに接続している２つの関節部分７４、７６を含むだけである。より正確に言うと、連接棒６４は、第２の関節部分７４に接続される第１の関節部分７２を形成するように、長くなる。

図９〜図１１に関して、再閉可能要素７は、装置１の輸送のための追加的位置（輸送位置と呼ばれる）に折り返されるように構成される。再閉可能要素７は、図１１において輸送位置に特に詳細に示される。輸送位置は、捕獲装置１の横方向寸法が最も小さい再閉可能要素７の安定した位置に、好ましくは対応する。

輸送位置において、第３の関節部分７６は、第２の関節部分７４を完全にカバーすることによって折り重なるように構成される。第２のヒンジ８２は、第３のヒンジ８４に比べて圧力板４からよりはるかに離れている。圧力板４は、実際にサポート３と直接機械的に接触している。好ましくは、各ヒンジ８０のブロッキング手段９は、輸送位置から開位置まで再閉可能要素７の不必要な変位を妨げるように、各再閉可能要素７を保持するように構成される。

もう一度より詳しくは図９に関して、各捕獲アーム７は、延長された位置と、捕えられた宇宙物体２を確保している位置との間を移動することができる第２の接触要素５も含む。第２の接触要素５は、開位置から閉位置まで再閉可能要素７の変位の間、所与の時間にわたり延長された位置を保つように構成される。捕えられた宇宙物体２を各第２の接触要素５に確保するのに必要な機械的エネルギーを供給するために、捕獲装置１は、再閉可能要素７が閉じるときに起動される受動的な機械的エネルギー蓄積システムを含む。受動的な機械的エネルギー蓄積システムは、特に、再閉可能要素７に固定されるばね６１を含む。

図９において、各第２の接触要素５は、第３のヒンジ８４に接続しているロッド５６、５８の先端に各々位置する２つの曲がったストリップ５２、５４のように形づくられる。

閉位置において、各第２の接触要素５は、宇宙物体２と直接の機械的接触に入るように構成される。そしてそれは、第３の関節部分７６を、捕えられた宇宙物体２を確保する位置へと宇宙物体２のまわりに折り重ならせる。特に捕獲装置１がブロッキング手段９を含むときに、宇宙物体２および再閉可能要素７から柔らかいショックを選択するように、ショックアブソーバ４００は、各再閉可能要素７上に好ましくは存在する。さらに、ショックアブソーバ４００および可逆的接着剤５００は、各第２の接触要素５上に好ましくは存在する。

それらが、開位置から閉位置まで再閉可能要素７の変位の後、遅延して、延長された位置から確実な捕獲位置まで移動するように構成される限り、第２の接触要素５の構成は、図９に示されるそれと異なることがありえて、例えば再閉可能要素７のそれと類似していることがありえる。

図１７の捕獲装置は、それがサポート３に対して垂直の軸７１のまわりに対称形であるという点で、図１〜図１０および図１８の捕獲装置と異なる。

図１１〜図１４は、捕獲装置１の展開のための方法を示す。図１２に示される第１段階において、圧力板４が最大まで上昇すると共に、再閉可能要素７は、ヒンジ８０のまわりに横に枢動する。次いで、関節部分７４、７６は、ヒンジ８２のまわりに第１の関節部分７２と関連して枢動する。最後に、第３の関節部分７６は、ヒンジ８４のまわりに第２の関節部分と関連して枢動して、そして最後に、図１４に示される開位置へと移動する。

ブロッキング手段９が捕獲装置１を輸送位置に保持するために使用されるときに、ブロッキング手段を解除する手段は、輸送位置から開位置まで再閉可能要素の変位を可能にするように作動される。

図１５および図１６に関して、図は、異なるタイプの宇宙物体２を捕獲する方法を示す。宇宙物体２は、ランチャーの一部（例えば、図１５に示すように名前「アリアン４（Ａｒｉａｎｅ ４）」の下で公知のロケットの標準的上段）でもよい。それは、図１６に示される衛星または衛星の一部でもよい。

特に、これら２つの図に示される捕獲装置１は、これら２つのタイプの宇宙物体の違いにもかかわらず、ほぼ同じ構成を有する。特に再閉可能要素が衛星に対するより良好な保持力を得るために形状においてより延長されるという点で、図１６の捕獲装置は、図１５のそれと異なる。

２つのケースにおいて、宇宙物体２を捕獲する方法は、類似しているままである。捕獲の直前に、捕獲装置１は、宇宙物体２と関連して制御された速度で宇宙物体２に向かって進む。再閉可能要素７は、開位置にある。圧力板４は、宇宙物体２との直接の機械的接触に入るように上昇する。

好ましくは並進運動の後、圧力板上の宇宙物体２の圧力は、圧力板を下に動かす。圧力板４の他の運動タイプ（例えば螺旋運動）も、想定されることができる。再閉可能要素７は、それらが実際に閉位置にあるときに、宇宙物体２との直接の機械的接触に入るだけである。

一旦宇宙物体２が捕えられると、それは、地球から明らかに遠くへ移動してもよく、または、それは、破壊されるために地球の大気へともたらされてもよい。第１のケースにおいて、捕獲装置１は、おそらく再利用されることができる。第２のケースにおいて、宇宙物体２を大気へともたらす専用の手段を使用する前に捕獲装置１から宇宙物体２を切り離すことによって、捕獲装置１を再利用することは、可能である。

明らかに、当業者は、開示された本発明の範囲外にならずに、ちょうど今開示された本発明に対してさまざまな修正をすることができる。

Claims (14)

1. 宇宙物体（２）を捕獲するための装置（１）であって、
   −捕えられる前記宇宙物体（２）との直接の機械的接触をするように構成される圧力要素（４）、
   −サポート（３）、
   −前記宇宙物体（２）の捕獲をするための開位置と、前記宇宙物体（２）を保持するための閉位置との間を移動することができる少なくとも２つの再閉可能要素（７）、
   −前記圧力要素（４）から各再閉可能要素（７）まで運動を機械的に伝達する手段（６）であって、前記機械的伝達手段（６）は、前記圧力要素（４）上の前記宇宙物体（２）の圧力によって、各再閉可能要素（７）を前記開位置と前記閉位置との間の変位において同調させるように構成されている、機械的伝達手段（６）、
   を含むことを特徴とし、前記機械的伝達手段（６）は、
   −前記圧力要素（４）が上に位置する少なくとも１つのサポートバー（６１０）であって、前記サポートバー（６１０）は、前記サポート（３）と関連して前記圧力要素（４）を並進運動させるように構成されている、少なくとも１つのサポートバー（６１０）、
   −前記圧力要素（４）を前記再閉可能要素（７）のうちの１つに機械的に接続している少なくとも１つの連接棒（６２、６４、６６）、
   −前記サポート（３）と前記再閉可能要素（７）との間に位置する少なくとも１つのヒンジ（８０）であって、前記連接棒（６２、６４、６６）は、前記サポート（３）と関連して前記圧力要素（４）を並進運動させる間、前記ヒンジ（８０）のまわりに前記再閉可能要素（７）を枢動させる、少なくとも１つのヒンジ（８０）、
   を含む、装置（１）。
2. 前記再閉可能要素（７）と前記宇宙物体（２）との間のいかなる直接の機械的接触よりも前に、前記開位置において前記圧力要素（４）が前記宇宙物体（２）との直接の機械的接触をするように、それは構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置（１）。
3. 前記機械的伝達手段（６）は、前記再閉可能要素（７）のうちの少なくとも１つの前記閉位置においてブロッキング手段（９）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の装置（１）。
4. 前記機械的伝達手段（６）は、前記ブロッキング手段（９）を解除する手段（９００）を含むことを特徴とする、請求項３に記載の装置（１）。
5. 前記ブロッキング手段（９）は、ラック（９６）および少なくとも１つのラチェット（９２）を含み、前記ラチェット（９２）は、一方向性デバイスを形成することによって前記ラック（９６）と係合するように構成されていることを特徴とする、請求項３または４に記載の装置（１）。
6. 前記ブロッキング手段（９）は、ノッチつきホイール（９４）および少なくとも１つのラチェット（９２）を含み、前記ラチェット（９２）は、一方向性デバイスを形成することによって前記ノッチつきホイール（９４）と係合するように構成されていることを特徴とする、請求項３または４に記載の装置（１）。
7. 前記ブロッキング手段（９）を解除する前記手段（９００）は、前記ラチェット（９２）に固定されるワイヤ（９１０）を含むことを特徴とする、請求項４および請求項５または６のいずれかに記載の装置（１）。
8. 前記ワイヤ（９１０）は、前記ノッチつきホイール（９４）の中心（Ｃ）をほぼ通過し、前記ブロッキング手段（９）は、前記ノッチつきホイール（９４）の前記中心からの前記ワイヤ（９１０）上の張力によって解除されていることを特徴とする、請求項６および７に記載の装置（１）。
9. 各再閉可能要素（７）は、複数の関節部分（７２、７４、７６）を含む関節捕獲アーム（７）であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置（１）。
10. 各関節アーム（７）は、前記装置（１）の輸送のための追加的位置に折り返されるように構成されることを特徴とする、請求項９に記載の装置（１）。
11. 延長された位置と、前記宇宙物体（２）を捕獲するための確保位置との間を移動することができる少なくとも第２の接触要素（５）を含み、前記第２の接触要素（５）は、前記開位置から前記閉位置まで前記再閉可能要素（７）の変位の間、前記延長された位置を保つように構成されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置（１）。
12. 特に前記圧力要素（４）上におよび／または前記再閉可能要素（７）のうちの少なくとも１つ上に存在する機械的ショックアブソーバ（４００）を含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置（１）。
13. 宇宙物体（２）によりファンデルワールス力を形成するように構成される複数のフィラメントを含んでいる可逆的接着剤（５００）を含むことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置（１）。
14. 前記機械的伝達手段（６）は、各々前記再閉可能要素（７）のうちの１つまたは前記圧力要素（４）に直接機械的に接続した複数の機械的伝達要素（６０）を含み、前記再閉可能要素（７）および前記機械的伝達要素（６０）は、面対称によってまたは軸対称によってほぼ対称的に配置されていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置（１）。
    
    

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