JAXA、「空と宇宙展」の開催に向けてIKAROSの膜面展開を公開

宇宙航空研究開発機構(JAXA)は10月20日、10月26日より2011年2月6日まで東京・上野の国立科学博物館にて開催される「空と宇宙展 -飛べ! 100年の夢」において、展示される小型ソーラー電力セイル実証機「IKAROS(イカロス)」の"帆(ソーラーセイル)"の展開の様子を報道陣に公開した。

ソーラーセイルは、太陽光圧の力を受けて推進力を得る膜で、膜質はポリイミド樹脂にアルミニウムを蒸着させ光の反射率を向上させたもの。膜圧は7.5μmで、その上に薄膜太陽電池や温度センサ、ダストカウンタ、姿勢制御に用いられる液晶デバイスなどが搭載されている。

今回展示される膜面は、宇宙で不測の事態が膜に生じた際などに検討などを行うために用いられるフライトスペアで、実際に宇宙で展開したものと同じものとなっている。とは言っても、長辺が14mもある膜のため、4面すべてを展示というわけではなく、1面(1ペタル)のみの展示となっている。

膜1面の重さは約3.5kgで、その大半が液晶デバイスや太陽電池パネル、配線となっているほか、「接着剤が以外に重く、総重量の約10%程度の割合」(JAXA 月惑星探査プログラムグループの澤田弘崇氏)とのことで、「2010年代後半にソーラーセイル技術とイオンエンジンを組み合わせた木星探査機の打ち上げを計画しているが、その膜の長さは100m程度と考えられており。その時、接着剤も今のままでは非常に問題になる重量となる」(同)とのことで、今回も面の短辺付近などは圧着方式を用いて接着剤を省く工夫などが施されているという。

これまでJAXA相模原などで公開されてきた膜の様子は上が短辺で下が長辺と、今回とは逆の形で、この形での展示はJAXAスタッフも初めて見たという。実際に、この規模の膜を地上で展開実験を行おうとしても、例え高速回転させて開かせたとしても、「空気抵抗があるため、本番の挙動とは異なる」(同)とのことで、そのため、「一部分たけ実証実験を行い、後はシミュレーションのみでの打ち上げだった」(同)ことから、「実際に分離カメラが撮影したことで、膜が完全に展開している様子を関係者も初めて見ることが出来た。今回の展示はそれに近い形となっているので、地上でそうした本番に近い姿を多くの人に見てもらえれば」(同)と展示会に対する期待も語ってくれた。

なお、現在のIKAROSは通信不能帯を超え、地球から約3000万km、金星とも0.1AU(1500万km)の距離を航行しているという。「液晶デバイスによる軌道制御なども行っており、ほぼフルサクセスを達成した状態」(同)とのことで、今後はガンマ線バーストなどの計測も含めて、IKAROSと通信が可能な限り、データを収集していきたいとしている。