JPS62264511A - 宇宙空間におけるケ−ブルの保護方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、宇宙空間においてケーブルを太陽光線等の放
射エネルギーから保護する方法に関する。

（従来の技術） 熱の伝搬形式として、対流、伝導、放射の３種があるこ
とは良く知られている。しかし、宇宙空間では空気や他
の物質が存在せず真空であるために、熱の伝搬は放射の
みによって行なわれる。また、宇宙空間では遮蔽や吸収
を行なう物質が無いために例えば太陽光等の強力な放射
エネルギ”−が物体を直撃する。

ところで、上記の宇宙空間で送信用等のケーブルを使用
することが検討されている。

（発明が解決しようとする問題点） 宇宙空間において使用するケーブルは、太陽光を受ける
部位で非常に高温になり、太陽光を受けない部位では極
低温となる。また、太陽光線の方向がケーブルに対して
相対的に変化する場合には、極端な温度サイクルが生じ
る。このような厳しい温度条件ではケーブル外被の劣化
が激しく、また温度変化に伴なう送信特性等の変化も無
視できなくなるため、宇宙空間でのケーブルの使用は非
常に困難である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その要旨は、放射エネルギーを表面で反射する機能を有
するとともに放射エネルギーの吸収熱を伝導する機能を
有する保護被覆でケーブルを包囲し、この保護被覆の熱
を制御することを特徴とする宇宙空間におけるケーブル
の保護方法にある。

（作用） 保護被覆でケーブルを包囲し、太陽光線等の放射エネル
ギーをこの保護被覆の表面で反射し、ケゴブルに直接当
たらないようにする。太陽光線等の放射エネルギーの一
部は保護被覆で吸収され、この吸収熱は保護被覆により
伝導するのでケーブル温度の不均衡を解消することがで
きる。そして、この保護被覆の熱を制御することによＩ
）ケーブルの温度を許容温度範囲内で制御でき、ケーブ
ルの劣化等の不都合を防止することがでトる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図から第３図工での図面
に基づいて説明する。第１図中１は宇宙空間を飛行する
宇宙船であり、この宇宙船１の外部には、送信用等に用
いられるケーブル２が配置されている。このケーブル２
は、第２図に示すように信号伝送を行なう導体３と樹脂
製の外被４を有している。ケーブル２としては図中最ら
簡略化した構造のものを示しているが、同軸ケーブル。

光ケーブル、複合ケーブルとすることも勿論可能である
。

ケーブル２は、本発明方法を実行する保護装置１０によ
り太陽光線から保護されている。保護装置１０は保護被
覆１１を有している。この保護被覆１１は、ｖ、２図に
示すように、ケーブル２を全周にわたって包囲する伝熱
層１２と、この伝熱層１２を全周にわたって包囲する反
射層１３によって２層構造をなしている。伝熱層１２は
ケーブル２の外被４に密着している。伝熱層１２は銅等
の熱伝導率の高い材質によって形成され、反射層１３は
アルミニウム箔や銀箔等の反射率の高い材質換言すれば
放射率の低い材質によって形ｒ＆されている。なお、伝
熱層１２として銀やアルミニウムを用いてもよい。上記
材質および後述の材質にっ上記ケーブル２の外被４と伝
熱層１２との間には熱電対からなる温度センサ１４が介
在されている。

上記保護装置１０は、熱制御手段としての熱放射部１５
を有している。この熱放射部１５は第３図に示すように
、重ね合った反射板１６と放射板１７とを有している。

反射板１６はアルミニウムメッキや銀メッキを施した黄
銅板からなり、放射板１７は反射板１６に放射率の高い
セラミックコートを施したり黒皮鉄板を取り付けること
によって構成されている。

放射板１７の近傍には、回転制御可能な遮蔽板１８ａを
多数備えたブラインド１８が配置されている。これら遮
蔽板１８ａはアルミニウムメッキや銀メッキを施した黄
銅板からなる。

反射板１６には、放射板１７とは反対側の面において太
陽センサ１９が取り付けられている。この太陽センサ１
９は半導体からなり太陽の光を検出できるものである。

上記の熱放射部１５とブラインド１８はユニット化され
ていて図示しない支持機構によって宇宙船１１こ支持さ
れている。この支持機構は、上記熱放射部１５の向きを
変えることができる。

支持機構およびブラインド１８の駆動は、ケーブル２に
設けた温度センサ１４と熱放射部１５に設けた太陽セン
サ１９からの情報に基づいてコンピュータで制御される
。

上記保護被覆１１の伝熱層１２と熱放射部１５の反射板
１６とは伝熱リード２０によって接続されている。伝熱
リード２０は、熱伝導率の高い材質に反射率の高い材質
をメッキしてなる。

上述構成において、太陽光線はケーブル２に直接当たら
ず、保護被覆１１に当たる。この保護被覆１１の表面側
は反射効率の高い反射層１３となっているので、この太
陽からの放射エネルギーの大半を反射することができる
。

この放射エネルギーの一部は反射層１３で吸収され、伝
熱層１２に伝導される。伝熱層１２は熱伝導率が高いの
で、太陽光線の当たる側と当たらない側との温度差を殆
ど無くすことができる。また、伝熱層１２はケーブル２
の技手方向に沿っても温度差を無くすことができる。こ
の結果、ケーブル２の外被４をほぼ均一な温度にするこ
とができる。

上記の太陽光吸収熱および導体３内を流れる電流により
生じたジュール熱は、伝熱層１２およゾ伝熱リード２０
を経て、熱放射部１５の反射板１６に伝導され、放射板
１７がら放射される。このため、外被４が高温になるの
を防止することがで終る。反射板１６は熱伝導率の高い
材質で形成されているので、上記伝熱り−ド２０からの
熱を放射板１７へ良好に伝導させることができる。

放射板１７が太陽に向いていると太陽光の放射エネルギ
ーを吸収して上記とは逆に熱が流れ外被４の温度を高く
してしまう。このため、放射板１７を常に太陽とは反対
に向け、反射板１６で太陽光線を反射しなければならな
い。本実施例では、太陽センサ１９で太陽光を検出した
時に、支持機構を駆動して熱放射部１５の向きを変え、
太陽センサ１９に太陽光が当たらないように制御するこ
とにより、上記不都合を防止する。なお、反射板１６の
表面は反射効率が高く、太陽光の放射エネルギーを良好
に反射することができる。

ケーブル２に設けた温度センサ１４の検出温度に基づい
て、支持機構を駆動し、熱放射部１５の向きを変え、反
射板１６での太陽の実質的な受光面積を調筋する。反射
板１６は太陽の放射エネルギーの一部を吸収するが、こ
の吸収熱量を上記のようにして調節するのである。

なお、複数の熱放射部１５をそれぞれ伝熱り一部２０を
介して伝熱層１２に接続する構成を採用する場合には、
例えば、伝熱リード２０の端部と熱放射部１５との間を
着脱自在な接続とし、上記の検出温度に基づいて伝熱層
１２に接続される熱放射部１５の数を変えることにより
、熱放射量を制御してもよい。

上記の制御と同時期に、上記温度センサ１４の検出温度
に基づいて、ブラインド１８の遮蔽板１８ａの回転角度
を変え、放散板１７からの熱放射量を制御する。

上記のように、反射板１７での向き調節による吸熱量の
制御、複数の熱放射部１５の選択接続、およびブライン
ド１８による熱放射量の制御により、ケーブル２を許容
温度範囲に制御でき、非常な高温、低温または極端な温
度サイクル１こよるケーブル２の外被４の劣化を防止で
と、また温度変とができる。

第４図は他の熱放射部２５を示す。この熱放射部２５は
、同心に配置された放射域２７と包囲殻２８とを有して
おり、これらの間には、真空の間隙２９が形成されてい
る。放射域２７は、熱伝導性の良好な材質からなる中実
または中空の球体に放射率の高いセラミックコート等を
施したものである。この放射域２７は前述の伝熱リード
２０に接続され支持されている。また、包囲穀２８も伝
熱り−ド２０に支持されている。上記包囲殻２８として
は、内から外への光線の通過のみ許容し外から内への光
線の通過を阻む特殊ガラスすなわちマジックミラーと称
されるものを用いている。

この構成では、太陽光線は包囲殻２８に阻まれて放射域
２７に至ら°ず、放射域２７から外への熱放散が行なわ
れる。

なお、上記包囲殻２８としては、太陽光の紫外線や可視
光の照射により着色し、照射がなくなると退色する特殊
ガラスすなわち７オトクロミツク」ノ　ニ　＋　　よ　
ロゴ　１．　フ　　１　　し　４　　岬−妃　　テ　　
　　　Ｌ　５コ　Ａ−＋ＴＴ村　大九　〇　　で）　Ｉ
今おいて、マジックミラーを用いた場合であって太陽光
線の遮断が完全でない場合や、７オトクロミツクガラス
を用いる場合には、上記熱放散率の高い放射線２７では
、太陽光線の吸熱量が放熱量を上回ることもある。この
場合には放射線２７として熱伝導性の良好な球体にアル
ミニウムや銀をメッキしたものを使用する。要は、包囲
殻２８の性能に合わせて放熱を確実に行なえる構成とす
る。

上述の実施例では、太陽光線が位置関係を変えながらも
殆ど常にケーブル２に当たっている場合を想定している
が、ケーブル２の外被４を形成する樹脂として極低温に
耐え得るもの例えば四弗化エチレン樹脂等を選定すれば
、太陽光線が当たらない時間があっても外被４の劣化を
防止することが可能である。

本発明は上記実施例に制約されず種々の態様が可能であ
る。例えば、ケーブルに太陽光線が当たらない時に、太
陽光線を受けられる位置１こ配置された吸熱体またはヒ
ータから伝熱リードを介してケーブルの伝熱層に熱を供
給してもよい。

また、熱制御手段として上述したような特殊な装置を用
いなくてもよい場合もある。例えば、ケーブルの長さの
ほぼ半分が太陽光線を受け、他の半分が宇宙船の陰にな
るような配置にすれば、ケーブルの両部分間で伝熱層を
介して熱のやり取りが生じ、互いが熱制御手段となる。

さらに、保護被覆は伝熱層と反射層の２層でなくてもよ
く、熱伝導率が良好で反射率も高い材質により１層構造
としてもよい。

また、ケーブルに対して太陽光線の方向が一定である場
合には、太陽光線が当たる範囲では反射機能を重視して
材質を選択することにより反射層を配置し、太陽光線が
当たらない範囲では伝熱機能を重視して材質を選択する
ことにより伝熱層を配置してもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では、保護被覆でケーブル
を保護し、この保護被覆の熱を制御することにより、太
陽光線等の放射エネルギーからケーブルを保護すること
ができ、ケーブルの劣化等の不都合を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図までの図面は本発明の一実施例を示す
ものであ１）、第１図は宇宙船の概略正面図、第２図は
一部を断面にして示すケーブルおよび保護被覆の斜視図
、第３図は熱放射部の側面図、第４図は熱放射部の池の
態様を示す断面図で゛ある。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射エネルギーを表面で反射する機能を有すると
   ともに放射エネルギーの吸収熱を伝導する機能を有する
   保護被覆でケーブルを包囲し、この保護被覆の熱を制御
   することを特徴とする宇宙空間におけるケーブルの保護
   方法。
2. （２）上記保護被覆の熱の制御を熱放射によって行なう
   特許請求の範囲第１項に記載の宇宙空間におけるケーブ
   ルの保護方法。
3. （３）上記保護被覆に伝熱リードを介して熱放射部を接
   続し、保護被覆の熱を熱放射部から放射させる特許請求
   の範囲第２項に記載の宇宙空間におけるケーブルの保護
   方法。
4. （４）上記保護被覆が外側の反射層と内側の伝熱層を重
   ねてなる特許請求の範囲第１項に記載の宇宙空間におけ
   るケーブルの保護方法。