JP7471665B2 - 人工衛星用のテザー収納ユニット及び人工衛星システム - Google Patents
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Description
C=m・sqrt{(R-Lcosθ)2+(Lsinθ)2}・Ω2
で計算される。また、クライマー部17に作用する重力Gは、重力定数をμとすると、下記式;
G=m・μ/{(R-Lcosθ)2+(Lsinθ)2}
で計算される。さらに、テザー13に比較してクライマー部17が十分に重いと仮定して、伸展したテザー13に働く回転方向の重力トルクTGは、下記式;
TG=(G-C)・cos(α-θ)・L
で計算される。また、テザー13の中心における回転方向の空力トルクTAは、テザー13の幅をwとし、空気が垂直に作用した場合の単位面積当たりの力をFとすると、下記式;
TA=-FLwcosθcosθ・(L/2)
で計算される。
Claims (8)
- 人工衛星に設けられて前記人工衛星の衛星軌道上の軌道制御を実現するためのユニットであって、
筐体と、
前記筐体内に、前記筐体から外部に向けて伸展可能なように収納され、前記筐体内で巻線を成すように収納されているテザーと、
前記筐体から伸展した前記テザー上を前記テザーの先端に向けて移動可能なように、前記テザーに取り付けられた状態で前記筐体内に収納される移動物体と、
前記テザーを伸展させるように駆動するとともに、前記移動物体をテザー上に移動させるように駆動する駆動部と、
を備え、
前記駆動部は、前記移動物体に固定された回転軸を有する第1のモータと、前記筐体に設けられ、前記巻線を回転させる第2のモータとを含み、
前記回転軸は、回転方向が前記テザーの長手方向に沿うように、前記テザーに圧着して設けられており、
前記筐体は、前記テザーの伸展方向側に設けられ、前記移動物体が前記テザーとともに脱出可能な開口と、前記テザーの伸展方向の反対側に設けられ、前記移動物体が当接する当接面と、を有し、
前記第1のモータの回転方向及び回転量を制御することにより、前記テザーを外部に向けて伸展させるとともに、前記移動物体を前記テザーの先端に向けて移動させることを可能とし、
前記第2のモータの前記テザーを巻き取る方向の回転を制御することにより、前記テザーの先端を前記移動物体とともに前記筐体に向けて後退させることを可能にする、
人工衛星用のテザー収納ユニット。 - 前記テザーは、リボン状の部材である、
請求項1記載の人工衛星用のテザー収納ユニット。 - 前記テザーは、凸面が形成されたリボン状の部材である、
請求項1又は2記載の人工衛星用のテザー収納ユニット。 - (削除)
- (削除)
- (削除)
- 請求項1~3のいずれか1項に記載の人工衛星用のテザー収納ユニットと、
衛星本体ユニットと、
を備える人工衛星システム。 - 前記第1のモータ及び前記第2のモータの制御により、前記テザーの外部に向けた伸展長をLに設定し、前記移動物体を前記テザーの先端に移動させることにより、前記衛星本体ユニットの軌道半径をR、前記衛星本体ユニットの軌道角速度をΩ、前記テザーの先端と地球中心とを結んだ線と前記衛星本体ユニットと地球中心とを結んだ線に垂直な線とのなす角をα、前記衛星本体ユニットと地球中心とを結んだ線と前記テザーの伸展方向とのなす角をθ、前記移動物体の質量をm、重力定数をμ、前記テザーの幅をw、及び、空気が垂直に作用した場合の単位面積当たりの力をFとした場合に、下記式;
C=m・sqrt{(R-Lcosθ)2+(Lsinθ)2}・Ω2,
G=m・μ/{(R-Lcosθ)2+(Lsinθ)2},
TG=(G-C)・cos(α-θ)・L,
TA=-FLwcosθcosθ・(L/2)
によって計算される重力トルクTGと空力トルクTAの絶対値が等しくなるようななす角θに変化するように制御することで、前記テザーの伸展方向の地球に向かう方向からの傾きを変化させる、
請求項7記載の人工衛星システム。
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HOYT, Robert, SLOSTAD, Jeffrey and TWIGGS, Robert,"The Multi-Application Survivable Tether (MAST) Experiment",39th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, 20-23 July 2003, Huntsville, Alabam,2003年07月23日,p. 1-7 |
NOHMI, Masahiro and KUMAO, Takeru,"Development of Mini Space Elevator Demonstration Satellite STARS-Me",Proceedings, i-SAIRAS 2018, 4-6 June, Madrid, Spain,2018年06月04日,p. 1-6 |
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