元スレ【宇宙】ソーラー電力セイル実証機「IKAROS（イカロス）」、光子による加速を確認--JAXA

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401 :

>>392
日傘の役割のラグランジュポイントとは別のポイントからセイル鏡で光を反射
して昼夜を作る。

402 :

>>392
静止軌道上に日除け/反射鏡を展開して、
24時間で廻せば良くね？

403 = 402 :

あー、連投失礼。
お昼間部分は半球なんで、24時間軌道だと実効12時間になるから
48時間軌道だね。
日食のときには気温下がるんだし、充分大きければ、あながち無駄って
訳でもないはず。

404 :

金星のアルベド考えたら入射遮っただけで簡単にどうにかなるとは思えんが

405 :

イカロスの帆は推進力が小さいから、激しい動きを求められる探査機よりも、人工衛星、人口惑星向きだな。

406 :

イカロスにブログかかせる機能はつけられなかったのか

407 :

>>406
WINDS経由でメール送って云々ってイベントがあるくらいだから、
イカロス→うすださん→自動で直接twitterなるシステムを用意して
「まさにイカ坊のつぶやき！」というのも悪くねえ

中の人がエコーバックするコマンドでつぶやかせる予定だったのに、
覚えのないはじけたメッセージがtwitterに流れはじめ、大騒ぎにｗ

408 :

＜イカロス＞太陽光圧だけで姿勢制御成功
7月23日16時29分配信 毎日新聞


拡大写真
帆の四辺につけられた姿勢制御装置「液晶デバイス」の電気が通っていない部分が白くなっている＝ＪＡＸＡ提供
　宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ）は２３日、世界初の宇宙ヨット「イカロス」が、
燃料を使わず太陽光の圧力だけで姿勢制御することに成功したと発表した。

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20100723-00000006-maiall-soci

409 :

>>408
また実績UPか！
可動部なしに姿勢制御を可能にした成果はすごいな。

410 :

成功おめでとう＞イカロス君

で、これ・・・真横から見た土星の輪みたいに、
太陽から完全に真横に向いちゃったら、その時は
制御できなくなるね。
すこし公転して角度が変わればいいけれど、例えば
公転面上で真横に向いちゃうと、スラスタで動くしか
なくなってしまう。推進剤が残っていればよいけれど、
はやぶさの時みたいなアクシデントがもしあれば、
そうも言ってられなくなる訳で・・・

今後後継機を開発する際のことだけど、上下どちらか
側に、帆と直交する扇みたいな小さな帆を装備して、
敢えて光源に対して真横では動力学的に安定しない
ような形状にしておくと良い様な気が・・・
もしかしたらイカロス君、既にそんな風に設計されてるかな？

411 :

全く無意味な遊びｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗ

412 :

>>410
> すこし公転して角度が変わればいいけれど、例えば
> 公転面上で真横に向いちゃうと、スラスタで動くしか
> なくなってしまう。

それは君の勘違い。

414 :

>>410
単なる面形状であれば、力学的には均等に圧力が掛かる面に対して最大面積を取る位置が安定だよ。
つまり、放っておくと太陽光をがっつり受け取れる方向に安定する。

415 :

>>410
それとはちょっと違う話なんだけど、実はIKAROSには本体の片面にしか太陽電池が搭載されてない。
（薄膜太陽電池は運用には使ってない）
姿勢制御はスラスタでやってるんだけど、それも限りがある。
液晶デバイスによる姿勢制御はほぼ定格通り成功しているけど、それだけで太陽方向を追尾するには
今の倍ほどの力が要る。
なので、太陽電池が太陽の反対側に向いた時がIKAROSの寿命らしい。今のところ。

416 = 412 :

>>414
> つまり、放っておくと太陽光をがっつり受け取れる方向に安定する。

それも君の勘違い。

418 = 417 :

>>412
公転軸と自転軸が一致するような姿勢になると、>>410の言うような機構でもないかぎり
スラスタで動かすしかなくなってしまうよ。
はやぶさがこの姿勢になったら永遠にアウト（太陽電池に日が当たらない）と言われた姿勢だね。

419 = 412 :

>>418
> 公転軸と自転軸が一致するような姿勢

大方「公転と自転の同期」のことを言いたいんだろうが、イカロスは軌道遷移の軌道にあって、
即ち円軌道とはほど遠いため、「同じ角度を維持」し続けることはあり得ない。月を見ろ。

420 = 417 :

>>419
＞大方「公転と自転の同期」のことを言いたいんだろうが
違うよ。
イカロスで言えば、イカロスの楕円軌道の公転面とイカロスの膜面が一致するような状態。
イカロスは既に違う角度がついてしまっていて、こういう状態になることはあり得ないが、
木星ソーラーセイルなど大質量の惑星/衛星のそばをすり抜ける探査機は、潮汐力なども働くから
そういう方向に軸が乱れることもあり得るのではないだろうか。

421 :

光帆は、最終的にはパラシュートみたいな形になるんじゃないかな。
光圧と気圧の差はあっても、力学的なアナロジーは成立するはずだから。

422 :

学術的な成功はおめでたいが、人間が飛行機を利用するような
感覚で応用技術を使えるのはいつなの

423 :

>>421

力学の初歩から勉強しなおしたほうが・・・

424 :

膜を膨らませるとか紐をピンと張るとか、光圧をそういう力にまわすと
その分だけ推進力へまわせなくなって効率が悪くなるのでは

遠心力で膜をピンと張るというアイデアは光圧利用の無駄のなさもいいし
凧の骨組みみたいに、支えるためだけの質量が不要なのもいい

425 = 417 :

>>421
パラシュートというか、逆パラシュートだね。
ペイロードが中心で、そこから索が帆に伸びているから、
極端な形に書けば、
　　。
　／
■
　＼
　　゜
のようになる。
傾けば、太陽側に出た方の面が垂直入射に近くなるので、復元力が働く。
ただし、ソーラーセイルって通常軌道方向加速のためある程度傾けることになるので、
それに対し常に復元力が働くわけで、この復元力は目的には合致しないね。
たわみも極小さいだろうから、復元力自体もかなり弱いと思うし。
>>414は結論はあってると思うが、理由は違っていると思う。

426 :

>>422
あなたの年齢によってはその成果を生きてみる事はできないかも。
生まれ変わって小学生くらいじゃない？

427 :

母が光子

428 :

>>425
図がかわいーｗわかりやすいな。

429 = 428 :

液晶での姿勢制御も成功か―。
JAXAは低予算だからこそ、こうゆう技を思いつくのかもしれないな・・・

430 :

>>403
その発想はなかったわ
私にはSFマインドが足りないと知りました

431 :

地球⇔火星航路の光帆船……なんていう本格的な利用を考えたら、
光帆の大きさは㎞オーダーになるはず。
光帆を回転させて遠心力で形状を安定させる方式は、
そのサイズになると取り回しが複雑すぎ、操作の自由度が下がるだろうと思う。
だから、最終的にはケーブルで形状を安定させるしかないんじゃないかな。
要するに、こういう↓光圧パラシュートみたいなイメージ。

太陽　　　　　　　　・＜）

畳んだ光帆を宇宙に投げ出し、最初はそれ自身の弾力でほぐれ、
少し広がったら光の圧力で最終形状まで広がる……というのもパラシュートと同じ。

432 :

>>431
それでなんで安定すんの？
まったく理解できないな

433 :

いずれ、イカロス型は中央本体が無い設計になって、アンカー部にコントローラー他を搭載する設計になると予想

434 = 424 :

>>431　は漁師さんのところへいって
一隻の船で効率よく魚が取れますよ～　ほらこんな風に
って提案してシカトされて来い

435 = 431 :

曲面の各点に対する入射光と反射光の方角をイメージして、
差分で生じる運動量ベクトルを考えてよ。
曲面だから、周辺部分は広がる方向に力がかかり、
ケーブルにかかる内向きの張力と それが釣り合うところで、形が安定する。
ケーブル張力をコントロールすることで、太陽に対する平均角度を変えて、
推力の方向を変えることもできる……要するにパラシュートなんだって。

回転展開方式もパラシュートのアナロジーで説明したら比較しやすいかな。
この場合は、柄のついた傘の形のパラシュートに対応する。
傘をオチョコにしようとする力に対し、
傘を回転させて遠心力でバランスさせて形を決めてるわけだ。
その方式のパラシュートは空気の摩擦で回転が落ちて機能しないだろうけど、
光帆なら摩擦が無いから機能する……というところでアナロジーが壊れる。

通常のパラシュートはケーブルを引っ張って傘の角度を変えられるけど、
回転方式パラシュートで傘の角度を変えようとしたら、
回転に同期させる必要があって難しくなる。

436 :

で、パラシュート形状で、今回のイカロスのような軌道は取れるの？
太陽方向に進行してるのに、帆は反対側、つまり減速方向にしか向かなくね？

437 = 431 :

その場合は、（公転方向に対して）後ろのケーブルを引っ張ればいい。

　　　　　　　　　　　　↑
太陽　　　　　　　　・＜/

デフォルメ表現で↑みたいな形になって、光は公転方向に反射されるから、
公転速度が落ちて内側の軌道に入って行く。
軌道上の物体はデフォールトで大きな公転速度を持っているので、
公転速度を上げ下げして軌道を上げ下げするのが操作の基本。

439 :

>>431
火星の上層大気程度でも広げるのに苦労しているのに・・・＞パラシュート

>>437
それやったら、その時点で上側のケーブルテンションが下がってたるむよ。
その上、帆の加速方向が下向きに変わるので、テンションは下側ケーブルに集まり
たるみはもっと極端になるんじゃないの？
あと、帆は曲面形状だから、実際にはそういう変形をさせると
ノの字のようになり、角度がつく部分は下半分に限定される。
さらに角度を付けると、今度は下側の角度がつきすぎて当たる光が減少。

やっぱり平面形状がよくね？それが手軽にできるのが回転機構。
軽くできる技術があればタコの骨形式もいいけど。

440 :

>>435
>回転方式パラシュートで傘の角度を変えようとしたら、
>回転に同期させる必要があって難しくなる。

ヘリコプターのローターも回転位置ごとに角度を変える複雑な制御をしてるけど、
あんがい問題無く機能してる。
IKAROSの光帆は、言わば穴の大きさを変えられる回転パラシュートだけど、
穴（光反射率）の大きさを変えるのに機械的動作は要らないから、
ヘリコプターに比べたら遥かに簡単だろ。

443 :

>>442
ありがとう。なるほど、実際に「足りない」という話があったんですね。

444 :

スラスタが切れた後のコントロール不能になった時点でイカロスプロジェクトは終了するんでしょうか。
それまでにガンマ線バーストの偏光が観測できればいいなあ。
またはいずれ向きがコントロール可能な方向になったら復活するんでしょうかね。

ああ、さようならイカロス君なんてなったら目からHFC-134aダダ漏れなんだろうなあ・・・

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