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月軟着陸実験機（SELENE-B）概念検討例
- 制約条件（想定）
- 外形寸法：
- H-IIAロケット・フェアリングに収納可能なこと。概ね，直径4[m]程度×高さ4[m]程度以下（H‐IIAロケットフェアリングの半分程度）
- 打ち上げ時質量（推進薬含む）：
- 1.5[ton]程度以下（H-IIAロケットの半分程度）
- 科学ミッション機器質量：
- 50[kg]程度
- 地上局：
- 国内局のみでも運用可能なこと
- 運用期間：
- 着陸後，最大2週間程度（越夜はせず、月の昼間のみ）
- 着陸条件：
- ・着陸地点：月の表側、斜度30[°]程度以下
- ・着陸時期：月の朝
- ・着陸精度：着陸目標点から半径100[m]程度以内
- ・障害物を回避して着陸すること。
- ・回避不可能な障害物は高さ50cm、幅1m程度であり、分布は事前には分からないものとする。
- 着陸時条件：
- ・降下速度：3[m/s]以下
- ・水平速度：1[m/s]以下
- ・姿勢レート：2[°/s]以下
- ・姿勢精度：±5[°]以内
- 信頼性：
- ・原則として１故障で全ミッションを失う事はないものとする。
- ・但し、リソースとの関連で冗長とすることが困難なものについては、故障率を考慮したうえで１重系を許容することとする。
- ミッション（想定）
- 以下のミッションを仮設定
- ・月面軟着陸技術の実証
- ・小型ローバによる地質探査（月の起源・進化の解明に資するもの）
- システム構成
システム構成については各種要素技術の検討と並行して複数ケースについてのトレードオフを実施中である。ここではその中の一例を示す。
- ミッションプロファイル
前述のシステム構成検討結果例を前提としたプロファイルを以下に示す。
- 設計解析
前述のシステム構成検討結果例を前提とした解析結果を以下に示す。
- 冗長構成
・月周回軌道投入までに使用する機器については動作時間が長いため１ＦＯ（1 Fail Operational）とし、月軌道周回以降のみ使用する機器は１重とする。
・構体、軌道変換エンジン、搭載ソフトウエア、配管等冗長構成が不可能、あるいはリソースとの関係で非常に困難なものについては上記にかかわらず１重とする。
・なお、これらについては信頼性解析を実施した上で決定する。
- 質量、電力解析
表９に簡易解析結果を示す。
- 誘導制御解析
表１０に簡易解析結果を示す。
- 【検討結果】
今回実施した検討の結果、表９の質量解析でも分かるように、質量が要求を満たしていないことが分かっている。今後、一層の質量削減の努力が必要である。地道な質量削減への努力は当然であるが、開発の初期段階であるので、当面は斬新なアイデアによる抜本的な削減策を求めて研究を進めていきたい。
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