JP5372934B2 - ペイロード中心構成を有する宇宙船 - Google Patents

Description

人工衛星は、無線周波数（ＲＦ）通信を使用し、軌道上ペイロードと地球上の地上局との間のリンクを確立することによって、例えば、センサおよび通信アプリケーションなど、多くのアプリケーションを実施する。センサアプリケーションは、人工衛星から放射され、また人工衛星によって受信されたＲＦ信号を使用して、天候、風、温度およびその他の地球科学的パラメータの検出などの機能を果たす。通信アプリケーションは、地球局間の遠隔通信中継サービス、ならびに人工衛星およびそのペイロードと地上管制局との間の遠隔測定および指令を含む。できる限り大きなアンテナ開口を有することは、センサおよび通信アプリケーションにおける利点がある。例えば、より大きなアンテナ開口によって、より低い人工衛星送信機出力電力で同じ地上ＲＦ電力束密度に到達することができ、人工衛星受信機が、より低い電力の、より多くの移動地上送信機からの信号を検出することができ、アンテナスポットビームのサイズを縮小して、より集中した地域にサービスを提供し、干渉領域のサイズを縮小し、かつより小さな領域にわたって詳細な地球科学的測定を行うことができる。

１つの特定の例では、アンテナ利得が、

のように表され、式中
ηはアンテナ効率
Ｄはアンテナの直径
およびλは波長
である場合には、アンテナ開口の直径を４倍に増大すると、利得は１６倍に、すなわち１２ｄＢ増加する。より大きな開口によって、人工衛星上の送信機電力の１６分の１で同等の通信サービスが提供され、それによって熱、サイズ、質量、主要電力、および費用が軽減される。あるいは、同じ送信機電力は、同等のビット誤り率性能でのデータ転送速度の１６倍を維持できる。より大きなアンテナ開口はまた、地上局のアップリンク電力を１６分の１に削減して、熱およびバッテリのサイズを軽減することを可能にするか、または地上局アンテナのサイズを軽減することを可能にし、移動性を向上させ移動中の通信を実現する。したがって、より大きなアンテナ開口は人工衛星通信システムに利点をもたらす。

一般に、人工衛星は打上げ機（例えば、ロケット）を用いて宇宙に展開される。一般に、人工衛星は打上げ機の先端部として位置するフェアリング内に格納される。フェアリングは、空気抵抗からの抗力を軽減するように、滑らかな空気力学的外形を作り出す構造である。抵抗を生じさせる空気のない宇宙に入ると、フェアリングは打上げ機から分離し、人工衛星を解放して展開し、安定した軌道位置まで移動する。

人工衛星の打ち上げ費用はプログラム費用の主要因であり、費用は人工衛星のサイズ（特に直径）および質量とともに上昇する。同様に、人工衛星の直径は一般に、ペイロードアンテナ開口のサイズとともに増大する。

したがって、格納サイズを最小限に抑えながら、人工衛星が展開された状態において大きな開口を実装する手段は、実行能力を犠牲にすることなくシステム費用を最小限に抑え、かつ非常に価値がある。

一態様では、宇宙船は、第１の構成から第２の構成に拡張するように構成された構造と、構造の周囲に取り付けられた少なくとも２つの機器室とを含む。この構造は、アンテナメッシュ、遮光メッシュ、光反射器メッシュ、およびネットの少なくとも１つを含む。

他の一態様では、宇宙船は、第１の構成から第２の構成へ拡張するように構成されたアンテナ構造と、アンテナ構造の周囲に取り付けられた少なくとも２つの機器室を含む。少なくとも２つのペイロード構成要素の少なくとも１つは、太陽電池パネル、推進システム、およびアンテナ給電装置とを含む。

他の一態様では、宇宙船は、ペイロード要素と、ペイロード要素の周囲に取り付けられた少なくとも２つの宇宙船支持構造とを含む。少なくとも２つの宇宙船支持構造の少なくとも１つは、推進システムと、追跡、遠隔測定および制御システムとを含む。

それぞれ人工衛星が格納された２つの異なるサイズのフェアリングの図である。 ペイロード中心構成を有する展開された人工衛星、および宇宙船中心構成を有する人工衛星の図である。 人工衛星の格納構成の様々な図である。 人工衛星の格納構成の様々な図である。 人工衛星の格納構成の様々な図である。 人工衛星の機器室の一実施形態の図である。 人工衛星の部分的に拡張したトラスの図である。 展開したトラスの一例の図である。 図７の部分的に拡張したトラスの図である。 人工衛星が完全に拡張した構成の様々な図である。 人工衛星が完全に拡張した構成の様々な図である。 人工衛星が完全に拡張した構成の様々な図である。 人工衛星を展開するプロセスの流れ図である。

宇宙基盤システムのミッション効率（ｍｉｓｓｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ）は、アンテナ開口のサイズに大いに影響される。しかし、アンテナ開口がより大きくなると、従来通りに設計された宇宙船はより大きな打上げ機に押し込まれる傾向がある。従来技術の方法とは異なり、本明細書で開示するのは、現在の宇宙船支持中心構成、例えば、アンテナ付属器を有する人工衛星を、ペイロード中心構成、例えば、宇宙船支持機能がアンテナ開口構造に取り付けられた、人工衛星の中心にあるより大きなアンテナ開口構造に転化する宇宙船構成である。ペイロード中心方式によって、より大きなアンテナ開口を、宇宙船支持中心構成を有する人工衛星に必要な打上げ機よりも小さな打上げ機から発射することができる。この構成の中心要素として、格納された大きなアンテナ開口構造は、効率的に打上げ機フェアリングの中心体積を使用し、宇宙船支持機能はアンテナ開口構造の周囲に取り付けられる。発射されたとき、アンテナ開口構造は展開し、宇宙船支持構成要素は分離し、主要機能要素、すなわちアンテナ開口構造を取り囲む。

本明細書で述べるのは、ペイロード要素、例えば、アンテナ開口構造の周囲に取り付けられた少なくとも２つの機器室に分配された、例えば、姿勢決定および制御、推進力、電力、コマンドおよびデータ処理、ならびに追跡、遠隔測定および指令サービスなどの宇宙船支持機能を有する人工衛星である。この説明では１つの人工衛星について述べるが、本明細書で述べる概念は、どの宇宙船にも適用することができる。本明細書で使用されるように、宇宙船はペイロードおよび宇宙船支持要素を含む。一般に、宇宙船支持要素は、宇宙船を輸送し案内してペイロードを届ける。ペイロードが宇宙船の目的を規定する。例えば、アンテナ開口が通信人工衛星の目的を規定する。

例えば、図１Ａおよび図１Ｂでは、２０メートルのアンテナ開口２を使用すると、従来技術の方法では、宇宙船中心型人工衛星５を打ち上げるのに、１億２５００万ドルかかる発展型使い捨てロケット（ＥＥＬＶ）の直径３．６７メートル（１４４．７インチ）のフェアリング４が必要であったが、本明細書に記載する方法では、ペイロード中心型人工衛星を打ち上げるのに、４２００万ドルかかるトーラスまたはミノトール打上げ機のより小さな直径の２．０５メートル（８０．９インチ）のフェアリング６で打ち上げることができ、人工衛星１機につき８０００万ドルの節約になる。したがって、本明細書に記載する方法は、従来技術の方法よりも大幅に削減した製作および打ち上げコストで、より大きなアンテナ開口を提供する。

図２から図４を参照すると、打上げ機の防護フェアリング内の格納構成の人工衛星１０を示す（例えば、図２ではフェアリング２０を点線で示す）。一例では、宇宙船１０は、アンテナ開口構造１２と、アンテナ開口構造１２に取り付けられ、かつそれを取り囲む３つの機器室（例えば、機器室１６ａ、機器室１６ｂ、および機器室１６ｃ）とを含む。３つの機器室１６ａ〜１６ｃのそれぞれは、打上げ時の安定のために、一連の爆発ボルト連結構造１８によって、他の２つの機器室に縁部で物理的にともに連結される。一例では、各機器室１６ａ〜１６ｃは、機器室の各側面に３つずつ、６つのボルト連結構造１８を有する。３つの機器室１６ａ〜１６ｃが本明細書に記載されているが、２つまたはそれ以上の任意の数の機器室を宇宙船１０に実装することができる。一例では、トーラス／ミノトールのフェアリング制約を用いると、機器室１６ａ〜１６ｃは３．０９×１．３１×０．２６メートルであり、これは典型的な宇宙船支持機能、および現在の人工衛星用に製作されるペイロード構成要素に適合する。

図５を参照すると、各機器室１６ａ〜１６ｃは、宇宙船支持機能、およびペイロード要素が取り付けられた基本的な軽量のハニカムパネルである。機器室１６ａ〜１６ｃは、構造的完全性だけでなく、取り付けられた構成要素に対する熱制御および遮蔽を提供する。一例では、機器室１６ａ〜１６ｃは、スラスタ１１０、スラスタを制御する推進システム１１２、スラスタを駆動する燃料タンク１１４、電力システム１２０、および太陽電池アレイ１２２を含む。１つまたは複数の機器室１６ａ〜１６ｃは、追跡、遠隔測定および制御（ＴＴ＆Ｃ）システム１１６、ならびに姿勢決定および制御（ＡＤＣ）システム１１８を含む。機器室１６ａ〜１６ｃの１つは、機器室に一端１３４で固定されたケーブル１３２に取り付けられたドラムモータ１３０を含む。以下に説明するように、モータ駆動ドラム１３０およびケーブル１３２は、アンテナ開口構造１２を展開するために使用される。

推進システム１１２およびＡＤＣシステム１１８は、３つの機器室１６ａ〜１６ｃの間で分配されるので、機器室内のスラスタ１１０は、展開されたとき、指向対象に対して、宇宙船１０の所望の水平面を維持する。推進システム１１２および燃料タンク１１４は、機器室１６ａ〜１６ｃの容積内に適合するように寸法決めされる。燃料タンク１１４は、通常使用されるものより小さなタンクを使用する。しかし、燃料は３つの機器室１６ａ〜１６ｂにわたって分配されるので、十分な量が得られる。

一例では、ＴＴ＆Ｃシステム１１６は、機器室１６ａ〜１６ｃの１つに配置される。ＴＴ＆Ｃシステム１１６は、宇宙船１０が打ち上げられ、展開され、操作されたとき、地上管制官から通信を受信して宇宙船１０に指令を出し、健康および状態情報を用いて応答する。ＴＴ＆Ｃシステム１１６はまた人工衛星の位置の追跡も行う。これらの指令および遠隔測定メッセージは、アンテナ開口構造内に収納された機器室間の宇宙船配線および相互接続を用いて各サブシステムと通信するコマンドおよびデータ処理システムを介して、または低電力の局所的な無線（例えば、ワイヤレス）信号を介して、宇宙船およびペイロード機能に分配される。

ＡＤＣシステム１１８は、人工衛星１０の向きを維持する。例えば、ＡＤＣシステム１１８を使用して、対象に向かって指向するように人工衛星１０を配向することができ、そのため、これをより効率的に用いて、アンテナメッシュ構造１２を使用して信号を送信／受信することができる。

電力システム１２０は、人工衛星１０に電力を供給し、太陽電池アレイ１２２から受けた太陽電力を貯蔵するために、電圧調整器、充電装置、およびバッテリ（図示せず）を含む。一例では、太陽電池アレイ１２２は、各０．８６×４．８８メートルであり、３つのアレイのそれぞれは１０００ワットを超えて供給し（考えられる日陰効果（ｓｈａｄｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）は無視して、地球低軌道における３重接合電池の寿命値の典型）、これは高利得アンテナが実装されているため、ほとんどのペイロードには十分な電力である。必要に応じてより多くの、またはより少ない機器電力を提供するために、その他の太陽電池パネル構成が可能である。

一例では、機器室１６ｃ（図９〜図１１に示す）は、アンテナ給電装置１４０（図９〜図１１）に連結する受信および送信機能を組み込んだ通信ペイロードを含む。送信している地上局からの無線周波数（ＲＦ）アップリンク信号は、アンテナメッシュ構造１５０から傍受され反射され、アンテナ給電装置１４０に集中される。大きな直径の反射器メッシュ１５０は、より小さな開口よりも多くのアップリンクＲＦエネルギーを捕捉する開口サイズを形成し、このシステムの効率性に貢献する。捕捉されたアップリンク信号は、受送信機ペイロード構成要素によって増幅および周波数変換され、アンテナ給電装置１４０に戻され、アンテナメッシュ反射器１５０に向けて放射される。ダウンリンク信号は、メッシュ反射器１５０から地球に向けて受信地上局に反射して返される。

図９〜図１１に戻って参照すると、アンテナ開口構造１２は、トラス構造１６０（図６〜図１１）に取り付けられたアンテナメッシュ１５０（図１０および図１１）を含む。一例では、アンテナメッシュ１５０は、高性能ＲＦ反射アンテナ表面である。図２〜図４は、例えば、閉じた傘のような格納位置にあるアンテナ開口構造１２を示す。アンテナ開口構造１２が拡張すると、メッシュ１５０もそれに応じて開き、張力がかけられて、例えば、傘が開くように、形成された反射形状になる。図６は、部分的に拡張したトラス構造１６０を示す。図９〜図１１は、完全に拡張したトラス構造１６０の様々な図を示す。機器室１６ａ〜１６ｃ間の電力、通信、およびその他の電気接続は、アンテナ開口構造１２、特にトラス構造１６０を通って延びるケーブル（図示せず）を使用して可能である。

一例では、トラス構造１６０は、ヒンジで連結された垂直なセクション１６１および水平なセクション１６３を含み、伸縮式（ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｎｇ）斜材要素１６２（図６）が展開時に直角三角形を形成し、ケーブル１３２（図６では図示せず）が斜材要素１６２の中を通って輪を描き、一端で固定され、反対端でモータ駆動ドラム１３０に連結される。格納構成では、垂直要素１６１および水平要素１６３は、端と端を接しており、垂直および水平セクションの終点で連結された、その最大の長さにある斜材要素１６２と共に垂直になる。展開するためのトラス構造１６０の拡張は、ドラムが回転しケーブル長さが短縮されて行われ、伸縮式トラス斜材１６２の長さを収縮し、垂直要素１６１および斜材要素１６２とともに直角三角形を形成するように水平セクション１６３を回転させることによってトラス構造１６０の直径を増大させる。完全に拡張したとき、トラス斜材１６２は機械的に固定され、機器室１６ａ〜１６ｃを支持し、アンテナメッシュ１５０をトラス構造１６０内で維持する、剛性の強固な構造を形成する。例えば、トラス構造１６０が拡張すると、アンテナメッシュ１５０はトラス構造１６０内で張力がかけられて、アンテナメッシュ１５０の滑らかな反射表面を形成する。

図７および図８を参照すると、一例では、アンテナ開口構造１２は、米国特許第５，６８０，１４５号に記載されたアンテナ開口構造であり、その開示を全体として本明細書に合体する。図７では、完全に展開されたトラスの一部を示し、図８ではトラスが部分的に折り畳まれている。トラスは、上側リングを形成する一連の上側バー２６０、下側リングを形成する下側バー２６２、上側リングと下側リングとの間に垂直に延びる垂直支柱２６４、および上側リングと下側リングとの間に対角線上に延びる斜め支材２６６を含む。上側バー２６０、２６２は、機器室１６ａ〜１６ｃに接続する電気、通信、および電力ケーブルを含む。

各リングの２つの隣接したバー２６０、２６２は、それぞれの垂直支柱２６４に、連結部材２７４、２７５、または２７６によって、旋回可能に連結される。バー２６０は、垂直支柱２６４の上端に、連結部材２７４によって連結される。各連結部材２７４は、垂直支柱２６４に締結され、２つの枢動ピン２７７を担持し、それを介して２つの隣接するバー２６０は連結部材２７４に旋回可能に連結される。連結部材２７４は１つおきに、低い方のリングに沿って自由に回転可能なプーリホイール２７８をさらに担持し、連結部材２７５と連結部材２７６が交互にくる。連結部材２７５、２７６のそれぞれは、２つの歯車２８０、２８１が回転可能に取り付けられる支持ピース２７９を含む。各歯車２８０、２８１は、それぞれバー２６２の各端部に固定され、それによって各バー２６２は、１つの歯車２８０と１つの歯車２８１とともに剛性の単一構造を形成する。各連結部材２７５、２７６上では、歯車２８０および２８１が互いに噛合して、共同で、しかしそれぞれ反対方向に回転する。

各連結部材２７６はさらに、支持ピース２７９に回転可能に取り付けられたプーリ２８２を含む。各斜め支材２６６は、プーリホイール２７８を担持しない連結部材２７４と連結部材２７５との間に延びる。各斜め支材２６６は、セグメント間にラッチを有することを除いて、自動車用アンテナと構造が同様の、良好な引張強さを有するように構成された伸縮式部材でもよい。

展開ケーブル１３２は、プーリホイール２７８および２８２の周りに交互に巻かれ、したがって縁の周囲の周りをジグザグの道をたどる。ケーブル１３２の一端は、ポイント１３４など、任意の都合のよい点で縁に固定され、ケーブル１３２の反対端は、展開力を生み出すためにモータ駆動ドラム１３０に固定される。他の実施形態では、展開可能ケーブル１３２は斜め支材２６６内に含まれる。

図１２は、人工衛星を展開するプロセスの一例を示す。打上げ機が宇宙に到達すると、フェアリングは人工衛星１０および打上げ機から分離する。人工衛星１０は次いで打上げ機から分離し（３０２）、独立した物体となる。爆発ボルト１８が作動して、機器室１６ａ〜１６ｃをそれぞれ互いに隔離する（３１２）。アンテナ給電装置１４０が、ペイロード室１６内で展開され（３２２）、太陽電池パネル１２２に隙間を提供する。太陽電池パネル１２２は展開され、アンテナ開口構造１２を拡張するための電力を提供し（３３２）、内部バッテリ電源から人工衛星を取り除く。アンテナ開口構造１２は、電力システム１２０からの電力をモータ駆動ドラム１３０で受け、ケーブル１３２を回転させて引き締めることによって拡張する（３４２）。宇宙船は、姿勢決定および制御システムによって配向され、所定の位置に向かって移動する（３５２）。例えば、地上管制局はＴＴ＆Ｃ信号をアンテナ給電装置１４０に送信して、コマンドおよびデータ処理システムを起動し、推進システム１１２を使用して人工衛星１０を特定の軌道位置に位置決めする。

本明細書に記載するプロセスおよびシステムは、本明細書に記載する特定の実施形態のみに制限されるものではない。例えば、プロセス３００は、図１２の特定のプロセス順序のみに制限されるものではない。むしろ、図１２のどのブロックも、上述の結果を達成するために、必要であれば、並べ替え、組み合わせ、または取り除き、並行して、あるいは連続して実施することができる。

他の例では、人工衛星１０は、燃料を必要とせずに姿勢制御を補助するための太陽帆を含むことができる。太陽帆は、太陽電池パネル１２２またはペイロード室１６ａ〜１６ｃ、あるいはその両方に固定されてもよい。直径が大きいため、太陽帆は、展開時に宇宙船１０の中心の周りにかなりの回転トルクを提供するために、従来の宇宙船と比べて小さい力しか必要としない。

他の例では、人工衛星１０は、個別の送受信アンテナを必要とする多数のチャンネルを維持するＵＨＦ人工衛星でもよい。個別の受信アンテナを、アンテナ給電装置１４０を含まない２つの機器室１６ａ、１６ｂのうちの１つに取り付けることができる。受信アンテナは、受信機、および同じ機器室内のチャネライザユニットに接続することになる。再送信するために、処理された信号を別の機器室の送信機に送ることができ、トラス構造１６０の中を通る高速連続有線接続、または２つのペイロード室１６ａ〜１６ｂ間の局所的な広帯域ワイヤレスリンクを用いて実行することができる。この例では、ＵＨＦ帯後続衛星クラスの人工衛星の機能を維持することができる。

一例では、アンテナメッシュ１５０を、光反射器メッシュと置換することができる。この例では、宇宙船１０は光を反射させるために光反射器を使用する。他の例では、アンテナメッシュ１５０を、遮光メッシュと置換することができる。この例では、防護遮蔽パネルが損傷したときに、露呈した宇宙基地構成要素を太陽から保護するために、遮光メッシュを使用する宇宙船１０を使用して、軌道上の宇宙基地に影を提供することができる。

他の例では、アンテナメッシュ１５０を、開端部がトラス構造に締結された閉じられたネット（捕蝶網と同様のもの）を形成する高強度織布と置換することができる。直径２０メートルの開端部を有するこの構成では、他の宇宙システムに有害となり得る物体を捕獲するために、最低限の位置決め、および捕獲精度で宇宙廃棄物を収集することができる。ネットがいっぱいになると、人工衛星は制御下で軌道から離脱して、大気圏内で焼却し有害物を除去する。

本明細書に記載する異なる実施形態の要素を組み合わせて、特に上記で説明しない他の実施形態を形成することができる。本明細書に特に記載しない他の実施形態もまた、添付の特許請求の範囲の範囲内である。

Claims (22)

1. 第１の構成から第２の構成に拡張するように構成された構造と、
   前記構造の周囲に取り付けられた、少なくとも２つの機器室とを備え、
   前記構造が、アンテナ反射器メッシュ、遮光メッシュ、光反射器メッシュ、およびネットの少なくとも１つを備え、
   前記第１の構成で、前記少なくとも２つの機器室のそれぞれが、ボルト連結構造によって、当該少なくとも２つの機器室の他の機器室に縁部で物理的に連結され、
   前記ボルト連結構造が爆発して、前記少なくとも２つの機器室のそれぞれが互いに隔離するように構成された、宇宙船。
2. 請求項１記載の宇宙船において、
   前記少なくとも２つの機器室の少なくとも１つが、アンテナ給電装置を備える、宇宙船。
3. 請求項１記載の宇宙船において、
   前記少なくとも２つの機器室の少なくとも１つが、太陽電池パネルを備える、宇宙船。
4. 請求項１記載の宇宙船において、
   前記少なくとも２つの機器室の少なくとも１つが、送受信機を備える、宇宙船。
5. 請求項１記載の宇宙船において、
   前記少なくとも２つの機器室の少なくとも１つが、推進システムを備える、宇宙船。
6. 請求項５記載の宇宙船において、
   前記少なくとも２つの機器室の少なくとも１つが、前記推進システムに電力を供給するための燃料タンクを備える、宇宙船。
7. 請求項１記載の宇宙船において、
   前記少なくとも２つの機器室の少なくとも１つが、姿勢制御システムを備える、宇宙船。
8. 請求項１記載の宇宙船において、
   前記少なくとも２つの機器室と連結するケーブルをさらに備える、宇宙船。
9. 請求項８記載の宇宙船において、
   前記少なくとも２つの機器室が、ケーブルを介して電力を共有する、宇宙船。
10. 請求項８記載の宇宙船において、
    前記少なくとも２つの機器室が、前記ケーブルを介して通信する、宇宙船。
11. 請求項１記載の宇宙船において、
    前記少なくとも２つの機器室が、ワイヤレスで通信する、宇宙船。
12. 請求項１記載の宇宙船において、
    人工衛星である、宇宙船。
13. 第１の構成から第２の構成へ拡張するように構成されたアンテナ構造と、
    前記アンテナ構造の周囲に取り付けられた少なくとも２つの機器室とを備え、
    前記少なくとも２つの機器室のそれぞれが、太陽電池パネルおよび推進システムを備え、
    前記少なくとも２つの機器室の少なくとも１つがアンテナ給電装置を備え、
    前記第１の構成で、前記少なくとも２つの機器室のそれぞれが、当該少なくとも２つの機器室の他の機器室に接触し、
    前記少なくとも２つの機器室のそれぞれは、ボルト連結構造によって、前記他の機器室に縁部で物理的に連結され、
    前記ボルト連結構造が爆発して、前記少なくとも２つの機器室のそれぞれが互いに隔離するように構成された、宇宙船。
14. 請求項１３記載の宇宙船において、
    前記少なくとも２つの機器室の少なくとも１つが、送受信機を備える、宇宙船。
15. 請求項１３記載の宇宙船において、
    前記少なくとも２つの機器室のそれぞれが、前記推進システムを駆動するための燃料タンクを備える、宇宙船。
16. 請求項１３記載の宇宙船において、
    前記少なくとも２つの機器室の少なくとも１つが、姿勢制御システムを備える、宇宙船。
17. 請求項１３記載の宇宙船において、
    前記少なくとも２つの機器室に接続するケーブルをさらに備える、宇宙船。
18. 請求項１７記載の宇宙船において、
    前記少なくとも２つの機器室がケーブルを介して電力を共有し、前記ケーブルを介して通信する、宇宙船。
19. 請求項１３記載の宇宙船において、
    人工衛星である、宇宙船。
20. 第１の構成から第２の構成へ拡張するように構成されたペイロード要素と、
    前記ペイロード要素の周囲に取り付けられた少なくとも２つの宇宙船支持構造とを備え、
    前記少なくとも２つの宇宙船支持構造の少なくとも１つが、推進システムと、追跡、遠隔測定および制御システムとを備え、
    前記第１の構成で、前記少なくとも２つの宇宙船支持構造のそれぞれが、ボルト連結構造によって、当該少なくとも２つの宇宙船支持構造の他の宇宙船支持構造に縁部で物理的に連結され、
    前記ボルト連結構造が爆発して、前記少なくとも２つの宇宙船支持構造のそれぞれが互いに隔離するように構成された、宇宙船。
21. 請求項２０記載の宇宙船において、
    前記ペイロード要素がアンテナ開口構造を備える、宇宙船。
22. 請求項２０記載の宇宙船において、
    前記宇宙船が人工衛星である、宇宙船。

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