大阪産業大学　田原研究室(Advanced_Rocket

大阪産業大学　田原研究室(Advanced_Rocket_Lab.) ようこそ！大阪産業大学工学部機械工学科宇宙推進ロケット工学研究室へ！！

　　7) 宇宙ゴミ処理技術の開発

地球周回軌道に存在する、役目を終えた人工衛星やロケットなどを「スペースデブリ（宇宙ゴミ）」と呼んでいます。宇宙開発の進展に伴い、スペースデブリは年々増加の一途をたどっており、将来的には人類の宇宙活動の妨げになる恐れがあります。本学研究室ではデブリ除去用のOSU-4 衛星の製作を目指しています。OSU-4 衛星は，OSU-2 衛星の技術を応用して地球低軌道上のデブリを電気推進機により除去することを目的とした超小型衛星である。このOSU 衛星4 号機は目標デブリへの接近，デブリとの距離をある程度確保するための加減速と，衛星 2 号機と比べ多くのパターンによる姿勢制御が必要である。よって OSU-2 衛星で確立した姿勢制御方式を応用して衛星の制御を行う．またOSU-4衛星は50 kg，0.5 m級の人工衛星を想定しており，除去するデブリも衛星4号機本体と同等の50 kg，0.5 m級のサイズを対象として開発を進めている．運用が終了した超小型衛星を人為的に大気圏に突入させ，デブリとして地球低軌道帯に残さないことを目的としている．OSU-4衛星のイメージ図を図１に示す。OSU-4衛星によるデブリを人為的に降下させる原理を述べる．OSU-4衛星とデブリの関係の概略図を図2に示す．図2 超小型衛星 OSU-4 とデブリの関係デブリは重力と遠心力の釣り合いによって軌道上を周回している．そこでOSU-4衛星はデブリの前方をデブリと同速度で航行し，前方からデブリに対し電気推進機の噴出流を照射し，反力（力積）を与え，デブリを減速させ遠心力を低下させる．遠心力が低下することにより，重力と遠心力の釣り合いが崩れ，デブリは重力に引かれ降下するという仕組みである．またこの時，デブリは減速していくが衛星4号機は加速していき，デブリからの距離が離れていく．そこでデブリとの距離を保つため，OSU-4衛星の前方にも電気推進機を搭載し噴射させ，デブリと同等の減速をする必要がある．これまでいくつかのデブリ除去方法が検討されてきたが，本方法では，衛星はデブリに接触する必要が全くなく，非常に安全であり，かつ現状の技術で達成可能であると考える．もちろん，本方法を実現するには，さら簡便な軽量システムであり，効率の良く大きい力積を与えることができる電気推進システム，さらには衛星姿勢制御システム，デブリ追尾システムの開発が必要不可欠である．

　　　図１osu-4イメージ図　　　　　　　　　図２衛星とデブリの関係図