WO2018029841A1 - 探査システム、探査方法及び探査機 - Google Patents

探査システム、探査方法及び探査機 Download PDF

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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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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V9/00—Prospecting or detecting by methods not provided for in groups G01V1/00 - G01V8/00

Definitions

  • the present invention relates to a search system, a search method, 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 thereof is to provide an exploration system, an exploration method, and an exploration device that can continue exploration activities even in places where sunlight does not strike.
  • the exploration system uses a first exploration device provided with a solar cell and supplying electric power generated by the solar cell, and electric power supplied from the first exploration device.
  • a second probe for exploring natural resources uses a first exploration device provided with a solar cell and supplying electric power generated by the solar cell, and electric power supplied from the first exploration device.
  • the second probe since the second probe is supplied with electric power from the first probe, it can continue the exploration activity even in a place where the sunlight does not hit.
  • the exploration system according to the second aspect of the present invention is the exploration system according to the first aspect, and data obtained by the exploration is transmitted to the ground station by communication.
  • the operator at the ground station can determine the presence or absence of natural resources based on this data.
  • the exploration system is the exploration system according to the second aspect, wherein the first exploration device includes a communication unit that communicates with the second exploration device.
  • the spacecraft includes a communication unit that communicates with the first spacecraft, and data obtained by the spacecraft is transmitted from the second spacecraft to the ground station via the spacecraft. .
  • the operator at the ground station can determine the presence or absence of natural resources based on this data.
  • the exploration system according to a fourth aspect of the present invention is the exploration system according to the third aspect, comprising a lander that relays the first exploration device or the second exploration device and a ground station, Data obtained by exploration is transmitted to the ground station via the lander.
  • the operator at the ground station can determine the presence or absence of natural resources based on this data.
  • the exploration system is the exploration system according to any one of the second to fourth aspects, wherein the second exploration aircraft performs a predetermined measurement for detecting the natural resource.
  • a measurement unit for performing the measurement is provided, and data obtained by the measurement is transmitted to the ground station by communication.
  • the exploration system is the exploration system according to any one of the first to fifth aspects, wherein the second explorer is connected to the first explorer with a string.
  • the second probe includes a spool and a spool motor that rotates the spool, and the second probe rotates the spool and winds the string.
  • the second probe moves in the direction of the first probe, so the second probe can climb even on a steep slope that cannot be raised by the power of the motor. Can do.
  • the exploration system according to a seventh aspect of the present invention is the exploration system according to the sixth aspect, wherein the second exploration device includes a wheel and a wheel motor that rotates the wheel.
  • the spool motor is rotated in accordance with the wheel motor or the amount of rotation of the wheel, and the string wound around the spool is taken out.
  • the second probe 2 can go down the hill while the second probe 2 is supported by the string 3. . Therefore, the second probe can gradually go down the slope without falling down the slope.
  • An exploration system is the exploration system according to the sixth or seventh aspect, wherein the second exploration device has a cone-shaped projection, and the spool motor A hole in which the rotating shaft is fitted, a hub having a notch provided in the convex portion that communicates with the hole, and the spool motor are included, and the diameter narrows toward the base direction of the rotating shaft of the spool motor. And a spool in which the opening is formed, and the protrusion is fitted in the opening.
  • the notch formed in the convex portion is narrowed by fitting the convex portion into the opening of the spool, and the hole is narrowed accordingly.
  • the hub is firmly fixed to the rotating shaft of the spool motor. The
  • the hub since the hub is firmly fixed to the rotating shaft of the spool motor, it is possible to prevent the rotating shaft from idling.
  • the hub connected to the rotating shaft rotates, and accordingly, the spool fitted with the hub rotates, so that the string can be wound up.
  • the exploration system according to a ninth aspect of the present invention is the exploration system according to any one of the first to eighth aspects, wherein the second exploration device uses a camera and sand attached to the lens of the camera.
  • a regolith removal unit for removal is provided.
  • the sand attached to the lens of the camera can be removed, so that the field of view of the camera can be secured.
  • the exploration system according to the tenth aspect of the present invention is the exploration system according to the ninth aspect, wherein the regolith removing unit applies a voltage and blows away sand adhered to the lens by static electricity.
  • the sand attached to the lens of the camera can be removed, so that the field of view of the camera can be secured.
  • the exploration system according to the eleventh aspect of the present invention is the exploration system according to the ninth aspect, wherein the regolith removing unit blows away sand adhering to the lens with compressed gas.
  • the sand attached to the lens of the camera can be removed, so that the field of view of the camera can be secured.
  • the exploration method includes a step of supplying electric power from a first explorer to a second explorer, and the second explorer uses the supplied electric power to generate natural resources. Exploring.
  • the second probe since the second probe is supplied with electric power from the first probe, it can continue the exploration activity even in a place where the sunlight does not hit.
  • the exploration method according to the thirteenth aspect of the present invention is the exploration method according to the twelfth aspect, further comprising the step of transmitting data obtained by the exploration to the ground station by communication.
  • the operator at the ground station can determine the presence or absence of natural resources based on this data.
  • the explorer according to the fourteenth aspect of the present invention explores natural resources using electric power supplied from other explorers.
  • This configuration allows the spacecraft to continue exploration activities even in places where it is not exposed to sunlight because power is supplied from other spacecraft.
  • the second probe since the second probe is supplied with electric power from the first probe, it can continue the exploration activity even in a place where sunlight does not hit.
  • 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.
  • the exploration system is used for lunar exploration activities as an example.
  • the exploration system according to each embodiment can be used for search activities for planets, asteroids, other satellites, and the like.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of an exploration system according to this embodiment.
  • sunlight is incident in parallel to the lunar surface LS.
  • 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 includes a first exploration device (also referred to as a parent device) 1, a second exploration device (also referred to as a child device) 2, a first exploration device 1, and a second exploration device. It includes a string (also referred to as a tether) 3 that connects the probe 2, a lander L, and a ground station E installed on the earth ET.
  • the first probe 1 and the second probe 2 are unmanned explorers and are operated according to commands from a ground station on the earth.
  • the first probe 1 is arranged on the moon surface LS where the sunlight hits.
  • the second probe 2 is arranged in a recess R that is not exposed to sunlight.
  • the second probe 2 is connected to the first probe 1 by a string 3, and the string 3 accommodates a wiring 31 that supplies electric power.
  • Lander L is a spacecraft that can land on the surface of a celestial body (here, Moon M as an example) and can rest.
  • the lander L relays the first spacecraft 1 and the ground station E.
  • Data obtained by the exploration (for example, measured data) is transmitted to the ground station E via the first explorer 1 and the lander L.
  • the data obtained by the exploration (for example, the measured data) is directly transmitted from the second probe 2 to the lander L without passing through the first probe 1, and the lander L transmits the ground station E. May be transmitted. In this way, the lander L may relay the first spacecraft 1 and the ground station E.
  • the first explorer 1 includes wheels 11-1 to 11-4 and can travel on the lunar surface LS. Furthermore, the first probe 1 includes an antenna 12, a communication unit 13 connected to the antenna 12, a solar cell 14, and a control unit 15. The communication unit 13 communicates with the second probe 2. Communication may be wired or wireless.
  • the control unit 15 is a controller that controls the power generated by the solar cell 14 to be supplied to the second explorer 2. In the present embodiment, electric power is supplied to the second probe 2 via the wiring 31. Note that the power feeding method may be wired or wireless. As described above, the first explorer 1 is provided with the solar cell 14 and supplies the electric power generated by the solar cell 14 to the second explorer 2.
  • the second probe 2 searches for natural resources using the electric power supplied from the first probe 1.
  • the second probe 2 includes wheels 21-1 to 21-3, a measurement unit 22, antennas 23-1, 23-2, and a communication unit 24 connected to the antennas 23-1, 23-2.
  • the measurement part 22 performs the predetermined measurement for detecting a natural resource.
  • the measurement unit 22 includes a mass spectrometer, and includes elements (for example, oxygen isotopes O 16 , O 17 , O 18) contained in a gas vaporized by heating sand or mineral existing on the lunar surface LS. ) Is detected. For example, if oxygen isotopes O 16 , O 17 , and O 18 are detected, it can be determined that there is water.
  • the measurement unit 22 may measure a gamma dose from the ground.
  • the communication unit 24 communicates with the first probe 1.
  • the communication unit 24 transmits data obtained by exploration (for example, data obtained by measurement) to the first explorer 1 by communication. Communication may be wired or wireless.
  • Data obtained by exploration (for example, data obtained by measurement) is transmitted to the ground station E via the first exploration device 1.
  • the data obtained by the exploration is transmitted to the ground station E, so the operator at the ground station E can determine the presence or absence of natural resources (for example, water) based on this data.
  • FIG. 2 is a perspective view of the second probe according to the present embodiment.
  • the second probe 2 includes wheels 21-1 to 21-3, antennas 23-1 and 23-2, and a camera 204.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the second probe according to the present embodiment.
  • the second probe 2 includes a communication unit 24, a motor control unit 202, motor assemblies 203-1, 203-2, a camera 204, a power control unit 205, a spool assembly 206, a housing 207, A top plate 208 and a regolith removing unit 216 are provided.
  • the motor control unit 202 controls the wheel motors 213-1 and 213-2 included in the motor assemblies 203-1 and 203-2.
  • the camera 204 images a search object and generates image data obtained by the imaging.
  • the communication unit 24 transmits the generated image data to the first probe 1. Then, the image data is transmitted from the first probe 1 to the ground station E via the lander L.
  • the power control unit 205 supplies power to the wheel motors 213-1 and 213-2, the spool motor included in the spool assembly 206, the camera 204, the regolith removing unit 216, and the like.
  • the spool assembly 206 winds the string 3 by rotating the spool. Thereby, since the 2nd probe 2 advances to the direction of the 1st probe 1 by winding up the string 3, the 2nd probe 2 can go up a slope.
  • the regolith removing unit 216 removes sand (also referred to as regolith) attached to the camera lens. Thereby, since the sand adhering to the lens of a camera can be removed, the visual field of a camera can be ensured.
  • the regolith removing unit 216 applies a voltage to blow away sand adhered to the lens by static electricity.
  • the regolith removing unit 216 may blow away sand attached to the lens with compressed gas.
  • FIG. 4 is a perspective view of the spool assembly according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the spool assembly according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of the hub 43 as seen from the arrow A2 in FIG.
  • FIG. 7 is a BB cross-sectional view of FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the spool assembly 206 includes a spool motor 41 having a rotation shaft 411, a spool 42 containing a part of the spool motor 41, a hub 43 connected to the rotation shaft 411, a bearing spacer 44, a bearing 45, a bearing holder 46, a motor mount 47 that supports the spool motor 41, a bearing 48, an end mount 49, and a key 50.
  • the bearing holder 46 is fixed to one end of the spool 42, so that the spool motor 41 is pushed into the wall in the spool 42 by the bearing spacer 44 and the bearing 45, thereby It is fixed.
  • the hub 43 is fixed by being pushed into an opening 421 formed in the spool 42 by a bearing 48 and an end mount 49.
  • the spool motor 41 rotates the spool 42.
  • the second probe takes up the string 3 by rotating the spool 42 in order to climb the hill.
  • the motor control unit 202 determines whether the wheel motors 213-1 and 213-2 or the wheels 21-1 and 21-2 rotate.
  • the spool motor 41 is rotated to take out the string 3 wound around the spool 42.
  • the string 3 is gradually pulled out in a state where the string 3 is stretched, so that the second probe 2 can go down the hill while the second probe 2 is supported by the string 3. Therefore, the second probe 2 can gradually go down the slope without falling down the slope.
  • the hub 43 has a cone-shaped convex portion 431 and a base portion 434 connected to the convex portion 431, and a hole 432 into which the rotation shaft 411 of the spool motor 41 is fitted, and the convex portion 431 communicating with the hole 432. Has a notch 433 provided in the.
  • the key 50 is inserted into the hole 432, and the hub 43 is fixed to the rotation shaft 411 in a state where the key 50 is in contact with the rotation shaft 411 inserted into the hole 432.
  • the spool 42 includes a spool motor 41, and an opening 421 whose diameter decreases toward the base direction of the rotation shaft 411 of the spool motor 41 is formed.
  • a notch 433 is continuously provided from the convex portion 431 to the base portion 434. As shown in FIG. 7, the notch 433 penetrates from the front surface to the back surface of the hub 43. As shown in FIG. 8, a convex portion 431 is fitted in the opening 421 of the spool 42. By fitting the convex portion 431 into the opening 421 of the spool 42 in this way, the notch 433 formed in the convex portion 431 is narrowed, and accordingly, the hole 432 is narrowed. As a result, the hub 43 serves as a rotation shaft of the spool motor 41. It is firmly fixed to 411.
  • the hub 43 is firmly fixed to the rotating shaft 411 of the spool motor 41, the rotating shaft 411 can be prevented from idling. Further, with such a configuration, when the rotating shaft 411 of the spool motor 41 rotates, the hub 43 connected to the rotating shaft 411 rotates, and accordingly, the spool 42 into which the hub 43 is fitted rotates. Can be wound up.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of an outline of the exploration method according to the present embodiment.
  • Step S101 First, the first explorer (master) 1 generates solar power.
  • Step S102 Next, power is supplied from the first probe (master) 1 to the second probe (slave).
  • Step S103 Next, the second probe 2 searches for natural resources using the supplied power. At this time, for example, the measurement unit 22 of the second probe 2 executes a predetermined measurement for detecting natural resources.
  • Step S104 Next, data obtained by the exploration (for example, data obtained by measurement) is transmitted to the ground station E by communication. At this time, the data is transmitted from the second probe 2 to the ground station E via the first probe 1 and the lander L.
  • the operator at the ground station E can determine the presence or absence of natural resources based on this data.
  • the exploration system S uses the first exploration device 1 that is provided with a solar cell and supplies electric power generated by the solar cell, and the electric power supplied from the first exploration device 1. And a second probe 2 for exploring natural resources.
  • the second probe 2 since the second probe 2 is supplied with electric power from the first probe 1, it can continue the exploration activity even in a place where the sunlight does not hit.
  • data is transmitted from the first probe 1 to the second probe 2 by communication.
  • the string 3 may further include a signal line, and the first probe 1 may supply data to the second probe 2 through this signal line.
  • the first probe 1 and the second probe 2 are connected on a one-to-one basis, but a plurality of probes may be connected to the first probe 1 with strings.
  • the first probe 1 and the second probe 2 communicate on a one-to-one basis.
  • the present invention is not limited to this, and the first probe 1 communicates with a plurality of probes. Also good.
  • the first spacecraft 1 and the lander L communicate with each other on a one-to-one basis.
  • the present invention is not limited to this, and a plurality of spacecrafts corresponding to the first spacecraft 1 and the lander L communicate with each other. May be.
  • 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.

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Abstract

太陽電池が設けられ当該太陽電池で発電された電力を供給する第１の探査機と、第１の探査機から供給された電力を用いて天然資源を探査する第２の探査機と、を有する。

Description

探査システム、探査方法及び探査機
　本発明は、探査システム、探査方法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、または惑星において、太陽光が当たらない場所（例えば、窪み、穴あるいは洞窟等）で探査活動する場合に、太陽光発電ができず、探査活動を継続することが難しいという問題があった。
　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、太陽光が当たらない場所でも探査活動を継続可能とする探査システム、探査方法及び探査機を提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様に係る探査システムは、太陽電池が設けられ当該太陽電池で発電された電力を供給する第１の探査機と、前記第１の探査機から供給された電力を用いて天然資源を探査する第２の探査機と、を備える。
　この構成によれば、第２の探査機は、第１の探査機から電力が供給されるので太陽光が当たらない場所でも探査活動を継続することができる。
　本発明の第２の態様に係る探査システムは、第１の態様に係る探査システムであって、前記探査によって得られたデータは通信により地上局へ伝送される。
　この構成によれば、探査によって得られたデータが地上局に伝送されるので、地上局にいるオペレータはこのデータに基づいて天然資源の有無を判断することができる。
　本発明の第３の態様に係る探査システムは、第２の態様に係る探査システムであって、前記第１の探査機は、前記第２の探査機と通信する通信部を備え、前記第２の探査機は、前記第１の探査機と通信する通信部を備え、前記探査によって得られたデータは、前記第２の探査機から前記第１の探査機を介して地上局へ伝送される。
　この構成によれば、探査によって得られたデータが地上局に伝送されるので、地上局にいるオペレータはこのデータに基づいて天然資源の有無を判断することができる。
　本発明の第４の態様に係る探査システムは、第３の態様に係る探査システムであって、前記第１の探査機または前記第２の探査機と地上局とを中継するランダーを備え、前記探査によって得られたデータは、前記ランダーを介して前記地上局へ伝送される。
　この構成によれば、探査によって得られたデータが地上局に伝送されるので、地上局にいるオペレータはこのデータに基づいて天然資源の有無を判断することができる。
　本発明の第５の態様に係る探査システムは、第２から４のいずれかの態様に係る探査システムであって、前記第２の探査機は、前記天然資源を検出するための所定の計測を実行する計測部を備え、前記計測によって得られたデータは通信により地上局へ伝送される。
　この構成によれば、天然資源を検出するための計測データが地上局へ伝送されるので、地上局にいるオペレータはこのデータに基づいて天然資源の有無を判断することができる。
　本発明の第６の態様に係る探査システムは、第１から５のいずれかの態様に係る探査システムであって、前記第２の探査機は、前記第１の探査機と紐で連結されており、前記第２の探査機は、スプールと、前記スプールを回転させるスプール用モータと、を備え、前記第２の探査機が前記スプールを回転させて前記紐を巻き取る。
　この構成によれば、紐を巻き取ることにより、第２の探査機は第１の探査機の方向に進むので、第２の探査機はモータの力では上れない急坂であっても上ることができる。
　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、前記第２の探査機は、車輪と、前記車輪を回転させる車輪用モータと、を備え、前記第２の探査機が前記第１の探査機から離れるときに、前記車輪用モータあるいは車輪の回転量に応じて、前記スプール用モータを回転させて前記スプールに巻かれた紐を出す。
　この構成によれば、紐３が張った状態で徐々に紐３が出されていくので、第２の探査機２は紐３によって第２の探査機２が支持されながら坂を下ることができる。よって、第２の探査機は坂を転げ落ちることなく坂を徐々に下ることができる。
　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、前記第２の探査機は、コーン状の凸部を有し、且つ前記スプール用モータの回転軸が嵌まる穴と当該穴に連通し前記凸部に設けられた切り欠きを有するハブと、前記スプール用モータを内包し、前記スプール用モータの回転軸の根本方向に向かって直径が狭まっている開口が形成されているスプールと、を備え、前記開口に前記凸部が嵌まっている。
　この構成によれば、スプールの開口に凸部が嵌まることによって、凸部に形成された切り欠きが狭まり、それに伴い穴が狭まり、その結果ハブはスプール用モータの回転軸に強固に固定される。これにより、ハブはスプール用モータの回転軸に強固に固定されるので、この回転軸の空回りを防止することができる。また、このような構成により、スプール用モータの回転軸が回転すると、この回転軸に連結されたハブが回転し、それに伴いハブが嵌め込まれたスプールが回転するので紐を巻き取ることができる。
　本発明の第９の態様に係る探査システムは、第１から８のいずれかの態様に係る探査システムであって、前記第２の探査機は、カメラと、前記カメラのレンズに付着した砂を除去するレゴリス除去部を備える。
　この構成によれば、カメラのレンズに付着した砂を除去することができるので、カメラの視野を確保することができる。
　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、前記レゴリス除去部は、電圧をかけて、静電気でレンズに付着した砂を吹き飛ばす。
　この構成によれば、カメラのレンズに付着した砂を除去することができるので、カメラの視野を確保することができる。
　本発明の第１１の態様に係る探査システムは、第９の態様に係る探査システムであって、前記レゴリス除去部は、圧縮ガスでレンズに付着した砂を吹き飛ばす。
　この構成によれば、カメラのレンズに付着した砂を除去することができるので、カメラの視野を確保することができる。
　本発明の第１２の態様に係る探査方法は、第１の探査機から第２の探査機へ電力を供給するステップと、前記第２の探査機が前記供給された電力を用いて天然資源を探査するステップと、を有する。
　この構成によれば、第２の探査機は、第１の探査機から電力が供給されるので太陽光が当たらない場所でも探査活動を継続することができる。
　本発明の第１３の態様に係る探査方法は、第１２の態様に係る探査方法であって、探査によって得られたデータを通信により地上局へ伝送するステップを更に有する。
　この構成によれば、探査によって得られたデータが地上局に伝送されるので、地上局にいるオペレータはこのデータに基づいて天然資源の有無を判断することができる。
　本発明の第１４の態様に係る探査機は、他の探査機から供給された電力を用いて天然資源を探査する。
　この構成によれば、探査機は、他の探査機から電力が供給されるので太陽光が当たらない場所でも探査活動を継続することができる。
　本発明によれば、第２の探査機は、第１の探査機から電力が供給されるので太陽光が当たらない場所でも探査活動を継続することができる。
本実施形態に係る探査システムの概略を示す模式図である。 本実施形態に係る第２の探査機の斜視図である。 本実施形態に係る第２の探査機の分解斜視図である。 本実施形態に係るスプールアセンブリの斜視図である。 本実施形態に係るスプールアセンブリの分解斜視図である。 図５の矢印Ａ２から見たハブ４３の平面図である。 図７のＢＢ断面図である。 図５のＡＡ断面図である。 本実施形態に係る探査方法の概略の一例を示すフローチャートである。
　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。
　本実施形態では、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。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。
　図１は、本実施形態に係る探査システムの概略を示す模式図である。図１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１に示すように、探査システムＳは、第１の探査機（親機ともいう）１と、第２の探査機（子機ともいう）２と、第１の探査機１と第２の探査機２とを繋ぐ紐（テザーともいう）３と、ランダーＬと、地球ＥＴ上に設置された地上局Ｅと、を備える。
　第１の探査機１及び第２の探査機２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。図１に示すように、第１の探査機１は、太陽光が当たる月面ＬＳ上に配置される。第２の探査機２は、太陽光が当たらない窪みＲの中に配置される。第２の探査機２は、第１の探査機１と紐３で連結されており、紐３は、電力を供給する配線３１を収容する。
　ランダーＬは、天体（ここでは一例として月Ｍ）の表面に着陸し、静止することが出来る宇宙機である。例えばランダーＬは、第１の探査機１と地上局Ｅとを中継する。探査によって得られたデータ（例えば、計測されたデータ）は、第１の探査機１及びランダーＬを介して地上局Ｅへ伝送される。なお、探査によって得られたデータ（例えば、計測されたデータ）は、第１の探査機１を経由せずに、第２の探査機２からランダーＬに直接伝送され、ランダーＬから地上局Ｅへ伝送されてもよい。このように、ランダーＬは第１の探査機１と地上局Ｅとを中継してもよい。
　第１の探査機１は、車輪１１－１～１１－４を備え、月面ＬＳを走行可能である。更に第１の探査機１は、アンテナ１２と、アンテナ１２に接続された通信部１３と、太陽電池１４と、制御部１５とを備える。
　通信部１３は、第２の探査機２と通信する。通信は有線であっても無線であってもよい。
　制御部１５は、太陽電池１４で発電された電力を第２の探査機２に供給するよう制御するコントローラである。本実施形態では、配線３１を介して電力が第２の探査機２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。
　このように、第１の探査機１は、太陽電池１４が設けられ当該太陽電池１４で発電された電力を第２の探査機２に供給する。
　第２の探査機２は、第１の探査機１から供給された電力を用いて天然資源を探査する。第２の探査機２は、車輪２１－１～２１－３と、計測部２２と、アンテナ２３－１、２３－２と、アンテナ２３－１、２３－２に接続された通信部２４とを備える。
　計測部２２は、天然資源を検出するための所定の計測を実行する。例えば計測部２２は、マススペクトルメータを有し、月面ＬＳ上に存在する砂または鉱物などを熱して気化された気体に含まれる元素（例えば、酸素の同位体Ｏ１６、Ｏ１７、Ｏ１８）を検出する。例えば、酸素の同位体Ｏ１６、Ｏ１７、Ｏ１８が検出されれば、水があると判断することができる。なお、計測部２２は、地中からのガンマ線量を計測してもよい。
　通信部２４は、第１の探査機１と通信する。通信部２４は、探査によって得られたデータ（例えば、計測によって得られたデータ）を通信により第１の探査機１へ送信する。通信は有線であっても無線であってもよい。探査によって得られたデータ（例えば、計測によって得られたデータ）は、第１の探査機１を介して地上局Ｅへ伝送される。これにより探査によって得られたデータが地上局Ｅに伝送されるので、地上局Ｅにいるオペレータはこのデータに基づいて天然資源（例えば、水）の有無を判断することができる。
　続いて、本実施形態に係る第２の探査機２の構造の一例について説明する。図２は、本実施形態に係る第２の探査機の斜視図である。図２に示すように、第２の探査機２は、車輪２１－１～２１－３と、アンテナ２３－１、２３－２と、カメラ２０４とを備える。
　図３は、本実施形態に係る第２の探査機の分解斜視図である。図３に示すように、第２の探査機２は、通信部２４、モータ制御部２０２、モータアセンブリ２０３－１、２０３－２、カメラ２０４、電力制御部２０５、スプールアセンブリ２０６、筐体２０７、天板２０８、及びレゴリス除去部２１６を備える。
　モータ制御部２０２は、モータアセンブリ２０３－１、２０３－２に含まれる車輪用モータ２１３－１、２１３－２を制御する。
　カメラ２０４は、探査対象物を撮像し、撮像によって得られた画像データを生成する。通信部２４は生成された画像データを第１の探査機１へ送信する。そして、画像データは、第１の探査機１からランダーＬを介して地上局Ｅへ伝送される。
　電力制御部２０５は、車輪用モータ２１３－１、２１３－２、スプールアセンブリ２０６に含まれるスプール用モータ、カメラ２０４、レゴリス除去部２１６などに電力を供給する。
　スプールアセンブリ２０６は、スプールを回転させて紐３を巻き取る。これにより、紐３を巻き取ることにより、第２の探査機２は第１の探査機１の方向に進むので、第２の探査機２は坂を上ることができる。
　レゴリス除去部２１６は、カメラのレンズに付着した砂（レゴリスともいう）を除去する。これにより、カメラのレンズに付着した砂を除去することができるので、カメラの視野を確保することができる。例えば、レゴリス除去部２１６は、電圧をかけて、静電気でレンズに付着した砂を吹き飛ばす。なお、レゴリス除去部２１６は、圧縮ガスでレンズに付着した砂を吹き飛ばしてもよい。
　続いて、図４～図８を用いて本実施形態に係るスプールアセンブリの構造について説明する。図４は、本実施形態に係るスプールアセンブリの斜視図である。図５は、本実施形態に係るスプールアセンブリの分解斜視図である。図６は、図５の矢印Ａ２から見たハブ４３の平面図である。図７は、図６のＢＢ断面図である。図８は、図５のＡＡ断面図である。
　図５に示すように、スプールアセンブリ２０６は、回転軸４１１を有するスプール用モータ４１、スプール用モータ４１の一部を内包するスプール４２、回転軸４１１に連結されるハブ４３、ベアリングスペーサ４４、ベアリング４５、ベアリングホルダー４６、スプール用モータ４１を支持するモータマウント４７、ベアリング４８、エンドマウント４９、及びキー５０を備える。図８に示すように、ベアリングホルダー４６がスプール４２の一端に固定されることによって、スプール用モータ４１は、ベアリングスペーサ４４御及びベアリング４５によってスプール４２内の壁に押し込まれることにより、スプール４２に固定されている。また、ハブ４３は、ベアリング４８及びエンドマウント４９によってスプール４２に形成された開口４２１に押し込まれて固定されている。
　スプール用モータ４１は、スプール４２を回転させる。第２の探査機は、坂を上るためにスプール４２を回転させて紐３を巻き取る。これにより、紐３を巻き取ることにより、第２の探査機２は第１の探査機１の方向に進むので、第２の探査機２はモータの力では上れない急坂であっても上ることができる。
　第２の探査機２が第１の探査機１から離れるときに、モータ制御部２０２は、車輪用モータ２１３－１、２１３－２あるいは車輪２１－１、２１－２の回転量に応じて、スプール用モータ４１を回転させてスプール４２に巻かれた紐３を出す。これによって、紐３が張った状態で徐々に紐３が出されていくので、第２の探査機２は紐３によって第２の探査機２が支持されながら坂を下ることができる。よって、第２の探査機２は坂を転げ落ちることなく坂を徐々に下ることができる。
　ハブ４３は、コーン状の凸部４３１と凸部４３１が連結しているベース部４３４を有し、且つスプール用モータ４１の回転軸４１１が嵌まる穴４３２と当該穴４３２に連通し凸部４３１に設けられた切り欠き４３３を有する。穴４３２にキー５０が挿入され、キー５０は穴４３２に挿入された回転軸４１１と接した状態で、ハブ４３が回転軸４１１に固定される。
　スプール４２は、スプール用モータ４１を内包し、スプール用モータ４１の回転軸４１１の根本方向に向かって直径が狭まっている開口４２１が形成されている。
　図６に示すように、凸部４３１からベース部４３４まで連続して切り欠き４３３が設けられている。図７に示すように、切り欠き４３３は、ハブ４３の表面から裏面まで貫通している。図８に示すように、スプール４２の開口４２１に凸部４３１が嵌まっている。このようにスプール４２の開口４２１に凸部４３１が嵌まることによって、凸部４３１に形成された切り欠き４３３が狭まり、それに伴い穴４３２が狭まり、その結果ハブ４３はスプール用モータ４１の回転軸４１１に強固に固定される。これにより、ハブ４３はスプール用モータ４１の回転軸４１１に強固に固定されるので、この回転軸４１１の空回りを防止することができる。また、このような構成により、スプール用モータ４１の回転軸４１１が回転すると、この回転軸４１１に連結されたハブ４３が回転し、それに伴いハブ４３が嵌め込まれたスプール４２が回転するので紐３を巻き取ることができる。
　図９は、本実施形態に係る探査方法の概略の一例を示すフローチャートである。
　（ステップＳ１０１）まず、第１の探査機（親機）１は、太陽光発電する。
　（ステップＳ１０２）次に、第１の探査機（親機）１から第２の探査機（子機）へ電力を供給する。
　（ステップＳ１０３）次に、第２の探査機２は、供給された電力を用いて天然資源を探査する。この際、例えば第２の探査機２の計測部２２は、天然資源を検出するための所定の計測を実行する。
　（ステップＳ１０４）次に、探査によって得られたデータ（例えば、計測によって得られたデータ）を通信により地上局Ｅへ伝送する。この際、当該データは、第２の探査機２から、第１の探査機１及びランダーＬを介して地上局Ｅへ伝送される。
　これにより、地上局Ｅに計測されたデータが伝送されるので、地上局Ｅにいるオペレータはこのデータに基づいて天然資源の有無を判断することができる。
　以上、本実施形態に係る探査システムＳは、太陽電池が設けられ当該太陽電池で発電された電力を供給する第１の探査機１と、第１の探査機１から供給された電力を用いて天然資源を探査する第２の探査機２とを備える。
　これにより、第２の探査機２は、第１の探査機１から電力が供給されるので太陽光が当たらない場所でも探査活動を継続することができる。
　なお、本実施形態では、通信により第１の探査機１から第２の探査機２へデータを送信したが、これに限ったものではない。紐３が信号線を更に内包し、第１の探査機１はこの信号線を通してデータを第２の探査機２へ供給してもよい。
　また、本実施形態では、第１の探査機１と第２の探査機２が１対１で接続されたが、第１の探査機１に複数の探査機が紐で接続されてもよい。また、本実施形態では、第１の探査機１と第２の探査機２が１対１で通信したが、これに限らず、第１の探査機１は、複数の探査機を通信してもよい。また、本実施形態では、第１の探査機１とランダーＬとが１対１で通信したが、これに限らず、第１の探査機１に相当する複数の探査機とランダーＬが通信してもよい。
　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。
１　第１の探査機
１１　車輪
１２　アンテナ
１３　通信部
１４　太陽電池
１５　制御部
２　第２の探査機
２１　車輪
２２　計測部
２３－１、２３－２　アンテナ
２４　通信部
２０２　モータアセンブリ
２０４　カメラ
２０５　電力制御部
２０６　スプールアセンブリ
２０７　筐体
２０８　天板
２１３　車輪用モータ
２１６　レゴリス除去部
３　紐
３１　配線
４１　スプール用モータ
４１１　回転軸
４２　スプール
４２１　開口
４３　ハブ
４３１　凸部
４３２　穴
４３３　切り欠き
４３４　ベース部
４４　ベアリングスペーサ
４５　ベアリング
４６　ベアリングホルダー
４７　モータマウント
４８　ベアリング
４９　エンドマウント
５０　キー
Ｅ　地上局
ＥＴ　地球
Ｌ　ランダー
ＬＳ　月面
Ｍ　月
Ｓ　探査システム

Claims (14)

  1. 　太陽電池が設けられ当該太陽電池で発電された電力を供給する第１の探査機と、
    　前記第１の探査機から供給された電力を用いて天然資源を探査する第２の探査機と、
    　を備える探査システム。
  2. 　前記探査によって得られたデータは通信により地上局へ伝送される
    　請求項１に記載の探査システム。
  3. 　前記第１の探査機は、前記第２の探査機と通信する通信部を備え、
    　前記第２の探査機は、前記第１の探査機と通信する通信部を備え、
    　前記探査によって得られたデータは、前記第２の探査機から前記第１の探査機を介して地上局へ伝送される
    　請求項２に記載の探査システム。
  4. 　前記第１の探査機または前記第２の探査機と地上局とを中継するランダーを備え、
    　前記探査によって得られたデータは、前記ランダーを介して前記地上局へ伝送される
    　請求項２または３に記載の探査システム。
  5. 　前記第２の探査機は、前記天然資源を検出するための所定の計測を実行する計測部を備え、
    　前記計測によって得られたデータは通信により地上局へ伝送される
    　請求項２から４のいずれか一項に記載の探査システム。
  6. 　前記第２の探査機は、前記第１の探査機と紐で連結されており、
    　前記第２の探査機は、スプールと、前記スプールを回転させるスプール用モータと、を備え、
    　前記第２の探査機が前記スプールを回転させて前記紐を巻き取る
    　請求項１から５のいずれか一項に記載の探査システム。
  7. 　前記第２の探査機は、車輪と、前記車輪を回転させる車輪用モータと、を備え、
    　前記第２の探査機が前記第１の探査機から離れるときに、前記車輪用モータあるいは車輪の回転量に応じて、前記スプール用モータを回転させて前記スプールに巻かれた紐を出す
    　請求項６に記載の探査システム。
  8. 　前記第２の探査機は、
    　コーン状の凸部を有し、且つ前記スプール用モータの回転軸が嵌まる穴と当該穴に連通し前記凸部に設けられた切り欠きを有するハブと、
    　前記スプール用モータを内包し、前記スプール用モータの回転軸の根本方向に向かって直径が狭まっている開口が形成されているスプールと、
    　を備え、
    　前記開口に前記凸部が嵌まっている
    　請求項６または７に記載の探査システム。
  9. 　前記第２の探査機は、カメラと、前記カメラのレンズに付着した砂を除去するレゴリス除去部を備える
    　請求項１から８のいずれか一項に記載の探査システム。
  10. 　前記レゴリス除去部は、電圧をかけて、静電気でレンズに付着した砂を吹き飛ばす
    　請求項９に記載の探査システム。
  11. 　前記レゴリス除去部は、圧縮ガスでレンズに付着した砂を吹き飛ばす
    　請求項９に記載の探査システム。
  12. 　第１の探査機から第２の探査機へ電力を供給するステップと、
    　前記第２の探査機が前記供給された電力を用いて天然資源を探査するステップと、
    　を有する探査方法。
  13. 　探査によって得られたデータを通信により地上局へ伝送するステップを更に有する請求項１２に記載の探査方法。
  14. 　他の探査機から供給された電力を用いて天然資源を探査する探査機。
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