WO2018029833A1 - 探査方法、探査システム及び探査機 - Google Patents

探査方法、探査システム及び探査機 Download PDF

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tank
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武史 袴田
貴裕 中村
ジョン ウォーカー
敏郎 清水
利樹 田中
大輔 古友
裕 工藤
清菜 宮本
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株式会社ｉｓｐａｃｅ
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    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Definitions

  • the present invention relates to a search method, a search system, and a probe.
  • Spacecraft used for lunar or planetary exploration activities are known.
  • a spacecraft there is a space exploration vehicle that can travel on the moon surface or on the planet (see Patent Document 1), and US Mars Rover is known.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a search method, a search system, and a probe that enable effective use of satellites, asteroids, or natural resources on planets.
  • the exploration method includes a step of exploring a natural resource in a satellite, an asteroid, or a planet, a step of obtaining a natural resource detected by the exploration, and storing the obtained natural resource. And a process.
  • the stored natural resources can be effectively used at a later date.
  • the exploration method according to the second aspect of the present invention is the exploration method according to the first aspect, wherein the natural resource is water, and in the obtaining step, ice contained in soil or rock is vaporized. Water is obtained by collecting water vapor.
  • water can be obtained and stored, so that water can be used on a monthly basis.
  • the exploration method according to the third aspect of the present invention is the exploration method according to the second aspect, wherein the satellite is the moon, and in the exploration step, the depression which is a permanent shadow of the moon is explored.
  • water is obtained by recovering water vapor by vaporizing ice by heating the soil or rocks in the depression that is in the permanent shadow.
  • water can be obtained and stored in the permanent shadow of the moon, so that water can be used in the moon.
  • the exploration method according to the fourth aspect of the present invention is the exploration method according to any one of the first to third aspects, further comprising the step of generating power by a solar cell disposed on the moon surface other than the permanent shadow.
  • the step of acquiring water is acquired by recovering water vapor by vaporizing ice by heating the soil or rock using the generated electric power.
  • the soil or rock in a hollow can be heated using the electric power generated with the solar cell arrange
  • the exploration method according to the fifth aspect of the present invention is the exploration method according to any one of the first to fourth aspects, wherein in the storing step, the acquired water is transported to a tank through a pipe. To store water in the tank.
  • An exploration system includes a detection unit that detects a natural resource in a satellite, an asteroid, or a planet, an acquisition unit that acquires a natural resource detected by the detection unit, and the acquired natural resource A storage for storing resources.
  • water can be obtained and stored, so that water can be used on a monthly basis.
  • the exploration system according to a seventh aspect of the present invention is the exploration system according to the sixth aspect, wherein the natural resource is water, and the acquisition unit vaporizes ice contained in soil or rock. Water is obtained by collecting water vapor.
  • water can be obtained from ice contained in soil or rock.
  • An exploration system is the exploration system according to the sixth or seventh aspect, wherein the natural resource is water, the storage is a tank, and a pipe connected to the tank is provided. Furthermore, the water acquired by the acquisition unit is transported to the tank through the pipe.
  • the natural resource is water
  • the storage is a tank
  • a pipe connected to the tank is provided. Furthermore, the water acquired by the acquisition unit is transported to the tank through the pipe.
  • the exploration system according to a ninth aspect of the present invention is the exploration system according to the eighth aspect, comprising the detection unit and the acquisition unit, wherein one end of the pipe is connected, and a permanent shadow of the moon A spacecraft disposed on the lunar surface other than the recess, the spacecraft having the tank connected to the other end of the pipe.
  • the exploration system is the exploration system according to the ninth aspect, wherein the spacecraft supplies a solar cell and electric power generated by the solar cell to the explorer.
  • a controller for controlling, and the acquisition unit included in the spacecraft acquires water by evaporating ice by heating the soil or rock using the generated power.
  • the solar cell arranged on the moon other than the permanent shadow generates power, and the generated power is supplied to the spacecraft.
  • the acquisition part in a spacecraft can acquire water by evaporating ice by heating soil or rock using the generated electric power, and collect
  • the exploration system according to the eleventh aspect of the present invention is the exploration system according to the ninth or tenth aspect, wherein the spacecraft has wheels and is capable of traveling.
  • the water accumulated in the tank can be supplied to a desired place on the moon surface.
  • the exploration system according to the twelfth aspect of the present invention is the exploration system according to the ninth or tenth aspect, wherein the spacecraft is a lander including a communication unit capable of communicating with a ground station on the earth.
  • a spacecraft includes a detection unit that detects a natural resource in a satellite, an asteroid, or a planet, and an acquisition unit that acquires the natural resource detected by the detection unit, and the acquisition
  • the natural resources are stored in the storage.
  • the stored natural resources can be effectively used at a later date.
  • the stored natural resources can be effectively used at a later date by storing the natural resources on the satellite, the asteroid, or the planet.
  • the natural resource according to the present embodiment is a raw material obtained from nature. Natural resources are, for example, water, minerals, organisms and the like.
  • Natural resources are, for example, water, minerals, organisms and the like.
  • FIG. 1 is a flowchart showing the flow of the exploration method according to this embodiment.
  • Step S101 First, a natural resource is explored in a satellite, an asteroid, or a planet.
  • Step S102 Next, the natural resource detected by the exploration is acquired.
  • Step S103 Next, the acquired natural resources are stored.
  • the stored natural resources can be effectively used at a later date by storing the natural resources in the satellite, the asteroid, or the planet.
  • the exploration system is used for lunar exploration activities
  • water will be described as an example of a natural resource.
  • the exploration system according to each embodiment can be used for search activities for planets, asteroids, other satellites, and the like.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an outline of the exploration system according to the first embodiment.
  • the sunlight enters the moon surface LS in parallel.
  • the hollow R formed in the vicinity of the north pole of the moon M it becomes a permanent shadow in which sunlight does not hit forever.
  • the exploration system S ⁇ b> 1 includes a probe 1, a tank 3, and a pipe 2 that connects the probe 1 and the tank 3 and through which water passes.
  • the tank 3 is an example of a storage and is installed on the moon surface LS.
  • the spacecraft 1 is an unmanned spacecraft and is operated by a command from a ground station on the earth.
  • the spacecraft 1 includes wheels 11 and 12 and can travel on the lunar surface LS.
  • the probe 1 travels and enters the inside of the recess R as shown in FIG.
  • the probe 1 further includes a detection unit 13 and an acquisition unit 14.
  • the detection unit 13 detects natural resources in a satellite, an asteroid, or a planet. In the case of the present embodiment, the detection unit 13 detects water in the recess R that is a permanent shadow of the moon M. For example, the detection unit 13 detects the presence or absence of water by detecting the presence or absence of hydrogen and deuterium using a neutron spectrum meter. In addition, the detection part 13 may detect the presence or absence of water by detecting an electrical conductivity, and may detect water by a mass spectrometer, chromatography, or imaging.
  • the acquisition unit 14 acquires the natural resource detected by the detection unit 13.
  • the acquisition unit 14 acquires the water detected by the detection unit 13.
  • the acquisition unit 14 includes a heating unit 141.
  • the acquisition part 14 heats soil or a rock in the hollow R used as a permanent shadow by the heating part 141, as shown by arrow A2.
  • ice contained in the soil or rock is vaporized.
  • the acquisition part 14 acquires water by collect
  • soil contains the regolith of lunar surface LS.
  • water is acquirable by vaporizing the ice contained in soil (for example, regolith) or rocks, and collect
  • the natural resource is water
  • the storage is the tank 3
  • the piping connects the acquisition unit 14 and the tank 3. Thereby, the water acquired by the acquisition unit 14 is carried to the tank 3 through the pipe 2.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the flow of the exploration method according to the first embodiment.
  • Step S201 First, the spacecraft 1 searches for a recess R that is a permanent shadow of the moon.
  • Step S202 the spacecraft 1 determines whether or not water has been detected.
  • Step S203 When water is detected in Step 202, the spacecraft 1 acquires water by heating the soil or rock to vaporize ice contained in the soil or rock and collecting water vapor.
  • Step S204 Next, the acquired water is transported to the tank 3 through the pipe 2, whereby water is stored in the tank 3.
  • the exploration system S1 includes a detection unit 13 that detects water in the moon, an acquisition unit 14 that acquires water detected by the detection unit 13, and a tank that stores the acquired water. .
  • the tank 3 itself is installed on the lunar surface LS.
  • one exploration device includes a tank and supplies the electric power generated by the solar cell to the other exploration device.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an outline of the exploration system according to the second embodiment.
  • the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the exploration system S2 according to the second embodiment includes the exploration device 1 and the exploration device 4.
  • the spacecraft 1 is also called a slave. Since the spacecraft 1 according to the second embodiment is the same as the spacecraft 1 according to the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the spacecraft 4 is an example of a spacecraft and is also called a parent aircraft.
  • the spacecraft 4 is an unmanned spacecraft, and is operated by a command from a ground station on the earth.
  • the spacecraft 1 and spacecraft 4 are connected by a string 20 called a tether.
  • the string 20 accommodates a pipe 21 through which water passes and a wiring 22 that supplies power. That is, one end of the pipe 21 is connected to the probe 1 and the other end of the pipe 21 is connected to the tank 43 of the probe 4.
  • the spacecraft 4 includes wheels 41 and 42 and can travel on the lunar surface LS.
  • the spacecraft 4 is movable to a position where it can receive sunlight on the lunar surface LS.
  • the spacecraft 4 includes a tank 43, a solar cell 44, and a control unit 45. Water supplied from the probe 1 through the pipe 21 is accumulated in the tank 43.
  • the control unit 45 is a controller that controls the electric power generated by the solar cell 44 to be supplied to the explorer 1. In the present embodiment, electric power is supplied to the probe 1 via the wiring 22. Note that the power feeding method may be wired or wireless.
  • the exploration system S ⁇ b> 2 has the detection unit 13 and the acquisition unit 14, and the explorer 1 to which one end of the pipe 21 is connected and the other end of the pipe 21 are connected. And a spacecraft 4 having a tank 43.
  • the detection unit 13 detects water in the month M, and the acquisition unit 14 acquires the water detected by the detection unit 13.
  • the spacecraft 1 is disposed in a hollow that is a permanent shadow
  • the spacecraft 4 is disposed on the moon surface other than the permanent shadow
  • the solar cell 44 and the power generated by the solar cell 44 are used as the spacecraft 1.
  • a control unit 45 that controls to supply the power.
  • the acquisition unit 14 of the spacecraft 1 acquires water by using the generated power to vaporize ice by heating the soil or rocks and collecting water vapor.
  • the solar cell 44 arranged on the moon other than the permanent shadow generates power, and the generated power is supplied to the spacecraft 1.
  • the acquisition part 14 which the spacecraft 1 has can acquire water by vaporizing ice by heating soil or rocks using the generated electric power and collecting water vapor.
  • the spacecraft 4 has wheels and can travel. Thereby, the water accumulated in the tank can be supplied to a desired place on the moon surface.
  • the spacecraft 4 may include a communication unit that can communicate with a ground station on the earth.
  • the spacecraft arranged on the moon surface other than the permanent shadow was a probe, but in the third embodiment, the spacecraft arranged on the moon surface other than the permanent shadow is a lander.
  • a lander is a spacecraft that can land on the surface of a celestial body (for example, a moon, a satellite, an asteroid, a planet, etc.) and can rest.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an outline of the exploration system according to the third embodiment.
  • the exploration system S3 according to the third embodiment includes a probe 1 and a lander 5. Since the spacecraft 1 according to the third embodiment is the same as the spacecraft 1 according to the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the lander 5 lands at a position where it can receive sunlight on the lunar surface LS.
  • the probe 1 and the lander 5 are connected by a string 20 called a tether as in the second embodiment.
  • the string 20 accommodates a pipe 21 through which water passes and a wiring 22 that supplies power. That is, one end of the pipe 21 is connected to the probe 1 and the other end of the pipe 21 is connected to the tank 51 of the lander 5.
  • the lander 5 includes a tank 51, a solar cell 52, a control unit 53, a communication unit 54, and an antenna 55. Water supplied from the probe 1 is accumulated in the tank 51.
  • the control unit 53 is a controller that controls the electric power invented by the solar cell 52 to be supplied to the explorer 1. In the present embodiment, electric power is supplied to the probe 1 via the wiring 22.
  • the communication unit 54 can communicate with a ground station on the earth via the antenna 55.
  • the exploration system S3 has the detection unit 13 and the acquisition unit 14, and the probe 1 to which one end of the pipe 21 is connected and the other end of the pipe 21 are connected. And a lander 5 having a tank 51.
  • the detection unit 13 detects water in the month M, and the acquisition unit 14 acquires the water detected by the detection unit 13.
  • the spacecraft 1 includes the detection unit 13 and the acquisition unit 14, but the present invention is not limited to this.
  • One spacecraft includes the detection unit 13, and the other spacecraft acquires the acquisition unit. 14 may be provided.
  • the detector 13 of one probe may detect water and the acquisition unit 14 of the other probe may acquire water.
  • the spacecraft 1 may generate power by nuclear fusion.
  • the heating part 141 heated the soil or the rock directly, it is not restricted to this, You may heat the collected data by extract
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiments.
  • constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

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Abstract

衛星、小惑星、または惑星において天然資源を探査する工程と、　探査により検出された天然資源を取得する工程と、取得された天然資源を貯蔵する工程と、を有する。

Description

探査方法、探査システム及び探査機
　本発明は、探査方法、探査システム及び探査機に関する。
　月または惑星の探査活動に用いられる探査機が知られている。例えば、探査機には、月面上または惑星上を走行可能な宇宙探査用走行車があり（特許文献１参照）、米国の火星ローバーなどが知られている。
特開２０１０－１３２２６１号公報
　しかしながら、これまでの衛星、小惑星、または惑星における探査活動は、衛星、小惑星、または惑星の様子を撮影することに留まっており、天然資源の有用な探査活動については具体化されていなかった。
　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、衛星、小惑星、または惑星における天然資源の有効利用を可能とする探査方法、探査システム及び探査機を提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様に係る探査方法は、衛星、小惑星、または惑星において天然資源を探査する工程と、探査により検出された天然資源を取得する工程と、前記取得された天然資源を貯蔵する工程と、を有する。
　この構成によれば、衛星、小惑星、または惑星における天然資源が貯蔵されることにより、後日、貯蔵された天然資源を有効利用することができる。
　本発明の第２の態様に係る探査方法は、第１の態様に係る探査方法であって、前記天然資源は水であり、前記取得する工程において、土壌あるいは岩石中に含まれる氷を気化させて水蒸気を回収することにより水を取得する。
　この構成によれば、水を取得して貯蔵することができるので、月で水を利用することができる。
　本発明の第３の態様に係る探査方法は、第２の態様に係る探査方法であって、前記衛星は月であり、前記探査する工程において、月の永久影になっている窪みを探査し、前記取得する工程において、前記永久影になっている窪みにおいて、土壌あるいは岩石を加熱することによって氷を気化させて水蒸気を回収することにより水を取得する。
　この構成によれば、月の永久影において水を取得して貯蔵することができるので、月で水を利用することができる。
　本発明の第４の態様に係る探査方法は、第１から３のいずれかの態様に係る探査方法であって、永久影以外の月面に配置された太陽電池が発電する工程を更に有し、前記取得する工程において、前記発電された電力を用いて、土壌あるいは岩石を加熱することによって氷を気化させて水蒸気を回収することにより水を取得する。
　この構成によれば、永久影になっている窪みであっても、永久影以外の月面に配置された太陽電池で発電された電力を用いて、窪み内の土壌あるいは岩石を加熱することができる。
　本発明の第５の態様に係る探査方法は、第１から４のいずれかの態様に係る探査方法であって、前記貯蔵する工程において、取得された水は配管を通ってタンクまで運ばれることにより当該タンクに水を蓄える。
　この構成によれば、水がタンクに蓄えられるので、宇宙空間で水を利用することができる。
　本発明の第６の態様に係る探査システムは、衛星、小惑星、または惑星において天然資源を検出する検出部と、前記検出部により検出された天然資源を取得する取得部と、前記取得された天然資源を貯蔵する貯蔵庫と、を備える。
　この構成によれば、水を取得して貯蔵することができるので、月で水を利用することができる。
　本発明の第７の態様に係る探査システムは、第６の態様に係る探査システムであって、前記天然資源は水であり、前記取得部は、土壌あるいは岩石中に含まれる氷を気化させて水蒸気を回収することにより水を取得する。
　この構成によれば、土壌あるいは岩石中に含まれる氷から水を取得することができる。
　本発明の第８の態様に係る探査システムは、第６または７の態様に係る探査システムであって、前記天然資源は水であり、前記貯蔵庫はタンクであり、前記タンクに接続された配管を更に備え、前記取得部で取得された水は前記配管を通って前記タンクまで運ばれる。
　この構成によれば、配管を通して水がタンクまで運ばれることにより水がタンクに蓄積される。
　本発明の第９の態様に係る探査システムは、第８の態様に係る探査システムであって、前記検出部と前記取得部とを有し、前記配管の一端部が接続され、月の永久影になっている窪みに配置された探査機と、前記配管の他端部が接続された前記タンクを有し、前記窪み以外の月面に配置された宇宙機と、を有する。
　この構成によれば、窪みの傾斜または窪みの斜面に存在する障害物などの要因によって、探査機が窪みから月面上に移動できない場合であっても、水が配管を通って宇宙機のタンクに蓄積されることにより、窪みから外に水を運ぶことができる。
　本発明の第１０の態様に係る探査システムは、第９の態様に係る探査システムであって、前記宇宙機は、太陽電池と、前記太陽電池で発電された電力を前記探査機に供給するよう制御する制御部と、を備え、前記探査機が有する前記取得部は、前記発電された電力を用いて、土壌あるいは岩石を加熱することによって氷を気化させて水を取得する。
　この構成によれば、永久影以外の月面に配置された太陽電池が発電し、発電された電力が探査機に供給される。このため、探査機における取得部は、発電された電力を用いて、土壌あるいは岩石を加熱することによって氷を気化させて水蒸気を回収することにより水を取得することができる。
　本発明の第１１の態様に係る探査システムは、第９または１０の態様に係る探査システムであって、前記宇宙機は、車輪を有し、走行可能な探査機である。
　この構成によれば、タンクに蓄積された水を月面の所望の場所に供給することができる。
　本発明の第１２の態様に係る探査システムは、第９または１０の態様に係る探査システムであって、前記宇宙機は、地球上の地上局と通信可能な通信部を備えるランダーである。
　この構成によれば、月において水がランダーに貯蔵されることにより、後日、貯蔵された水を有効利用することができる。
　本発明の第１３の態様に係る探査機は、衛星、小惑星、または惑星において天然資源を検出する検出部と、前記検出部により検出された天然資源を取得する取得部と、を備え、前記取得された天然資源が貯蔵庫に貯蔵される。
　この構成によれば、衛星、小惑星、または惑星における天然資源が貯蔵されることにより、後日、貯蔵された天然資源を有効利用することができる。
　本発明によれば、衛星、小惑星、または惑星における天然資源が貯蔵されることにより、後日、貯蔵された天然資源を有効利用することができる。
本実施形態に係る探査方法の流れを示すフローチャートである。 第１の実施例に係る探査システムの概略を示す模式図である。 第１の実施例に係る探査方法の流れの一例を示すフローチャートである。 第２の実施例に係る探査システムの概略を示す模式図である。 第３の実施例に係る探査システムの概略を示す模式図である。
　本実施形態に係る天然資源とは、自然から得られる原材料である。天然資源は例えば、水、鉱物、生物などである。以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１は、本実施形態に係る探査方法の流れを示すフローチャートである。
　（ステップＳ１０１）まず、衛星、小惑星、または惑星において天然資源を探査する。
　（ステップＳ１０２）次に、探査により検出された天然資源を取得する。
　（ステップＳ１０３）次に、取得された天然資源を貯蔵する。
　以上、本実施形態に係る探査方法によれば、衛星、小惑星、または惑星における天然資源が貯蔵されることにより、後日、貯蔵された天然資源を有効利用することができる。
　以下の各実施例では、探査システムを、一例として月の探査活動に用いる場合について説明する。また、各実施例では天然資源の一例として水を対象にして説明する。なお、各実施例に係る探査システムは、惑星、小惑星、他の衛星などの探索活動にも用いることができる。
　＜第１の実施例＞
　まず第１の実施例について説明する。図２は、第１の実施例に係る探査システムの概略を示す模式図である。図２の矢印Ａ１に示すように、月Ｍの北極付近では太陽光は、月面ＬＳに平行に入射する。このため、月Ｍの北極付近に形成された窪みＲの中は、太陽光が永久に当たらない永久影になる。
　図２に示すように、探査システムＳ１は、探査機１と、タンク３と、探査機１とタンク３とを繋ぎ水が通る配管２とを備える。タンク３は貯蔵庫の一例であり、月面ＬＳに設置されている。
　探査機１は、無人探査機であり、地球上の地上局からの指令によって操作される。探査機１は、車輪１１、１２を備え、月面ＬＳを走行可能である。探査機１は、走行して、図２に示すように窪みＲの内部に侵入する。
　更に探査機１は、検出部１３と、取得部１４とを備える。
　検出部１３は、衛星、小惑星、または惑星において天然資源を検出する。本実施例の場合、検出部１３は、月Ｍの永久影になっている窪みＲにおいて、水を検出する。例えば検出部１３はニュートロンスペクトラムメータを用いて、水素と重水素の有無を検出することにより、水の有無を検出する。なお、検出部１３は、電導率を検出することにより水の有無を検出してもよいし、マススペクトルメータ、クロマトグラフィーまたはイメージングによって水を検出してもよい。
　取得部１４は、検出部１３により検出された天然資源を取得する。本実施例の場合、取得部１４は、検出部１３により検出された水を取得する。本実施形態では取得部１４は、加熱部１４１を備える。そして取得部１４は、永久影になっている窪みＲにおいて、矢印Ａ２に示すように加熱部１４１により土壌あるいは岩石を加熱する。これにより、土壌あるいは岩石中に含まれる氷が気化する。その後、取得部１４は、矢印Ａ３に示すように立ち上った水蒸気を回収することにより水を取得する。ここで、土壌は、月面ＬＳのレゴリスを含む。これにより、土壌（例えば、レゴリス）あるいは岩石に含まれる氷を気化させて水蒸気を回収することにより水を取得することができる。
　本実施例では、天然資源は水であり、貯蔵庫はタンク３であり、配管は、取得部１４とタンク３とを繋いでいる。これにより、取得部１４で取得された水が配管２を通ってタンク３まで運ばれる。
　図３は、第１の実施例に係る探査方法の流れの一例を示すフローチャートである。
　（ステップＳ２０１）まず、探査機１は、月の永久影になっている窪みＲを探査する。
　（ステップＳ２０２）次に、探査機１は、水を検出したか否か判定する。
　（ステップＳ２０３）ステップ２０２で水が検出された場合、探査機１は、土壌あるいは岩石を加熱することによって、土壌あるいは岩石に含まれる氷を気化させて水蒸気を回収することにより水を取得する。
　（ステップＳ２０４）次に、取得された水が配管２を通って当該タンク３に運ばれることにより、当該タンク３に水が蓄えられる。
　以上、第１の実施例に係る探査システムＳ１は、月において水を検出する検出部１３と、検出部１３により検出された水を取得する取得部１４と、取得された水を貯蔵するタンクと、を備える。
　これにより、月において水が貯蔵されることにより、後日、貯蔵された水を有効利用することができる。
　＜第２の実施例＞
　続いて第２の実施例について説明する。第１の実施例ではタンク３そのものが月面ＬＳに設置されたが、第２の実施例では一方の探査機がタンクを備え、太陽電池で発電された電力を他方の探査機に供給する。
　図４は、第２の実施例に係る探査システムの概略を示す模式図である。図２と同一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。第２の実施例に係る探査システムＳ２は、探査機１と、探査機４とを備える。探査機１は、子機ともいう。第２の実施例に係る探査機１は、第１の実施例に係る探査機１と同様であるのでその説明を省略する。
　探査機４は、宇宙機の一例であり、親機ともいう。探査機４は、無人探査機であり、地球上の地上局からの指令によって操作される。
　探査機１と探査機４は、テザーと呼ばれる紐２０によって結ばれている。紐２０は、水が通る配管２１と、電力を供給する配線２２とを収容する。すなわち、配管２１の一端部が探査機１に接続され、配管２１の他端部が探査機４のタンク４３に接続されている。
　探査機４は、車輪４１、４２を備え、月面ＬＳを走行可能である。探査機４は、月面ＬＳ上において太陽光を受けることが可能な位置に移動可能である。更に探査機４は、タンク４３と、太陽電池４４と、制御部４５とを備える。
　探査機１から配管２１を通って供給された水がタンク４３に蓄積される。
　制御部４５は、太陽電池４４で発電された電力を探査機１に供給するよう制御するコントローラである。本実施例では、配線２２を介して電力が探査機１に供給される。なお、給電方法は、有線でも無線であってもよい。
　以上、第２の実施例に係る探査システムＳ２は、検出部１３と取得部１４とを有し、配管２１の一端部が接続された探査機１と、配管２１の他端部が接続されたタンク４３を有する探査機４と、を備える。検出部１３は、月Ｍにおいて水を検出し、取得部１４は、検出部１３により検出された水を取得する。
　これにより、月において水が探査機４に貯蔵されることにより、後日、貯蔵された水を有効利用することができる。
　また、探査機１は、永久影になっている窪みに配置され、探査機４は、永久影以外の月面に配置され、太陽電池４４と、太陽電池４４で発電された電力を探査機１に供給するよう制御する制御部４５と、を備える。探査機１が有する取得部１４は、発電された電力を用いて、土壌あるいは岩石を加熱することによって氷を気化させて水蒸気を回収することにより水を取得する。
　これにより、永久影以外の月面に配置された太陽電池４４が発電し、発電された電力が探査機１に供給される。このため、探査機１が有する取得部１４は、発電された電力を用いて、土壌あるいは岩石を加熱することによって氷を気化させて水蒸気を回収することにより水を取得することができる。
　また、本実施形態に係る探査機４は、車輪を有し、走行可能である。これにより、タンクに蓄積された水を月面の所望の場所に供給することができる。
　なお、探査機４は、地球上の地上局と通信可能な通信部を備えてもよい。
　＜第３の実施例＞
　続いて第３の実施例について説明する。第２の実施例では、永久影以外の月面に配置された宇宙機は探査機であったが、第３の実施例では、永久影以外の月面に配置された宇宙機はランダーである。ランダーとは天体（例えば、月などの衛星、小惑星、惑星など）の表面に着陸し、静止することが出来る宇宙機である。
　図５は、第３の実施例に係る探査システムの概略を示す模式図である。図２と同一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。第３の実施例に係る探査システムＳ３は、探査機１と、ランダー５とを備える。第３の実施例に係る探査機１は、第１の実施例に係る探査機１と同様であるのでその説明を省略する。
　ランダー５は、月面ＬＳ上において太陽光を受けることが可能な位置に着陸する。
　探査機１とランダー５は、第２の実施例と同様に、テザーと呼ばれる紐２０によって結ばれている。紐２０は、水が通る配管２１と、電力を供給する配線２２とを収容する。すなわち、配管２１の一端部が探査機１に接続され、配管２１の他端部がランダー５のタンク５１に接続されている。
　ランダー５は、タンク５１と、太陽電池５２と、制御部５３と、通信部５４と、アンテナ５５とを備える。
　探査機１から供給された水がタンク５１に蓄積される。
　制御部５３は、太陽電池５２で発明された電力を探査機１に供給するよう制御するコントローラである。本実施例では、配線２２を介して電力が探査機１に供給される。
　通信部５４は、アンテナ５５を介して地球上の地上局と通信可能である。
　以上、第３の実施例に係る探査システムＳ３は、検出部１３と取得部１４とを有し、配管２１の一端部が接続された探査機１と、配管２１の他端部が接続されたタンク５１を有するランダー５と、を備える。検出部１３は、月Ｍにおいて水を検出し、取得部１４は、検出部１３により検出された水を取得する。
　これにより、月において水がランダー５に貯蔵されることにより、後日、貯蔵された水を有効利用することができる。
　なお、各実施例において、探査機１が検出部１３と取得部１４とを備えたが、これに限ったものではなく、一方の探査機が検出部１３を備え、他方の探査機が取得部１４を備えてもよい。例えば二つの探査機が窪みＲ内に侵入する場合、一方の探査機の検出部１３が水を検出し、他方の探査機の取得部１４が水を取得してもよい。また各実施例において、探査機１は核融合によって発電してもよい。
　なお、各実施例において、加熱部１４１は、土壌あるいは岩石を直接加熱したが、これに限らず、土を採取あるいは岩石を採掘して、採取した資料を加熱してもよい。また、取得部１４は、土壌を所定の深さまで掘った後に、加熱部１４１によって加熱してもよい。
　以上、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
１　探査機
１１、１２　車輪
１３　検出部
１４　取得部
１４１　加熱部
２、２１　配管
２０　紐
２２　配線
３　タンク
４　探査機
４１、４２　車輪
４３、５１　タンク
４４、５２　太陽電池
４５、５３　制御部
５　ランダー
５４　通信部
５５　アンテナ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３　探査システム

 

Claims (13)

  1. 　衛星、小惑星、または惑星において天然資源を探査する工程と、
    　探査により検出された天然資源を取得する工程と、
    　前記取得された天然資源を貯蔵する工程と、
    　を有する探査方法。
  2. 　前記天然資源は水であり、
    　前記取得する工程において、土壌あるいは岩石中に含まれる氷を気化させて水蒸気を回収することにより水を取得する
    　請求項１に記載の探査方法。
  3. 　前記衛星は月であり、
    　前記探査する工程において、月の永久影になっている窪みを探査し、
    　前記取得する工程において、前記永久影になっている窪みにおいて、土壌あるいは岩石を加熱することによって氷を気化させて水蒸気を回収することにより水を取得する
    　請求項２に記載の探査方法。
  4. 　永久影以外の月面に配置された太陽電池が発電する工程を更に有し、
    　前記取得する工程において、前記発電された電力を用いて、土壌あるいは岩石を加熱することによって氷を気化させて水蒸気を回収することにより水を取得する
    　請求項３に記載の探査方法。
  5. 　前記貯蔵する工程において、取得された水は配管を通ってタンクまで運ばれることにより当該タンクに水を蓄える
    　請求項１から４のいずれか一項に記載の探査方法。
  6. 　衛星、小惑星、または惑星において天然資源を検出する検出部と、
    　前記検出部により検出された天然資源を取得する取得部と、
    　前記取得された天然資源を貯蔵する貯蔵庫と、
    　を備える探査システム。
  7. 　前記天然資源は水であり、
    　前記取得部は、土壌あるいは岩石中に含まれる氷を気化させて水蒸気を回収することにより水を取得する
    　請求項６に記載の探査システム。
  8. 　前記天然資源は水であり、
    　前記貯蔵庫はタンクであり、
    　前記タンクに接続された配管を更に備え、
    　前記取得部で取得された水は前記配管を通って前記タンクまで運ばれる
    　請求項６または７に記載の探査システム。
  9. 　前記検出部と前記取得部とを有し、前記配管の一端部が接続され、月の永久影になっている窪みに配置された探査機と、
    　前記配管の他端部が接続された前記タンクを有し、前記窪み以外の月面に配置された宇宙機と、
    　を有する請求項８に記載の探査システム。
  10. 　前記宇宙機は、太陽電池と、前記太陽電池で発電された電力を前記探査機に供給するよう制御する制御部と、を備え、
    　前記探査機が有する前記取得部は、前記発電された電力を用いて、土壌あるいは岩石を加熱することによって氷を気化させて水を取得する
    　請求項９に記載の探査システム。
  11. 　前記宇宙機は、車輪を有し、走行可能な探査機である
    　請求項９または１０に記載の探査システム。
  12. 　前記宇宙機は、地球上の地上局と通信可能な通信部を備えるランダーである
    　請求項９または１０に記載の探査システム。
  13. 　衛星、小惑星、または惑星において天然資源を検出する検出部と、
    　前記検出部により検出された天然資源を取得する取得部と、
    　を備え、
    　前記取得された天然資源が貯蔵庫に貯蔵される探査機。
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