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三菱電機、宇宙で人工衛星アンテナを製造する3Dプリンティング技術を開発

三菱電機は、真空中で使用可能なフリーフォーム3Dプリンターと、太陽光によって硬化する樹脂を開発したと発表した。同技術を活用することで、人工衛星の打ち上げ後、宇宙空間でも人工衛星用アンテナを製造できるようになる。

従来の人工衛星用アンテナは、高利得かつ広帯域幅であることが求められ、開口を大きくする必要があった。だが人工衛星軌道上で展開するため、あらかじめ格納可能な大きさに整形したり、折りたたんで格納したりする必要があり、ロケットを流線型に覆うフェアリングのサイズや人工衛星のサイズによる制約を受けていた。また、打ち上げ時や軌道投入時の振動と衝撃に耐えられる強固な構造も求められてきた。

新しい3Dプリンターは、アンテナの支柱や角度調整用モニターと共用化されており、小型衛星にも搭載できる。同社は3U CubeSat(100×100×300mm)仕様の小型人工衛星での利用を想定し、人工衛星サイズを上回る165mm径のアンテナ反射鏡を大気中で試作。13.5GHzのKu帯で23.5dbの利得を確認した。

新開発の樹脂は真空中でも押出に適切な粘度を保ち、紫外線による硬化安定性を持つため、サポート材が不要なフリーフォーム3D積層造形が可能になった。同樹脂を使用して0.2kPa以下の真空中で試作したアンテナが、宇宙空間での使用に十分な400℃の耐熱性を持つことも確認された。

2つの新技術により、サイズの制約を受けることなく大開口のアンテナを小型衛星にも搭載できるようになる見通しだ。また、耐衝撃構造が不要となったため、アンテナ反射鏡の薄型化と軽量化が可能になり、打ち上げコストの削減も期待できるとしている。

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