RSP-02の目玉の一つ「展開機構」のこれまでの道のり

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RSP-02のミッションコンセプトは「世界初の “人工星座” 放出衛星プロジェクト」という事ですが、その子衛星を「出す」為の機構が放出機構です！

凄く凄く簡単に言えば出りゃ良いんです。だがしかし、宇宙は地上とは違って大変なんです。

RSP-02がミッションを遂行するのは低軌道環境（ (low Earth orbit、LEO。高度2,000km以下の地球周回軌道）です。

ざっくり言いますと±100℃の気温変化、高強度の放射線（ 10-6 W/m2）、真空の環境です。この環境で無事に動作して子衛星を放出する必要があります。

 

宇宙で飛び出すメジャー！？

まず子衛星を放出するうえで、ただ放出するとそのまま慣性でどこまでも離れて行ってしまうので何かで繋ぎ止めておかねばなりません。

そこで「テザー」が必要になります。テザーとは、繋ぎ止めておく紐のような物です。

過去の宇宙開発でのテザーシステムの実績を見ていくとコンベックステープが良さそうだという事になりました。

他にも案は見つかりましたが、高い、高い。もういっちょ、高い。出来る事なら（一人頭）お小遣いレベルでやりたいんです。宇宙開発を。人工衛星作りを。ちょっと金額もざっくりで書いてみましょう。訳で良くあるメジャー（長さを測る時などに使う、反り返った金属の帯板）をテザー素材としました。現在まで試したのは１個100円～1000円を６種類。

これまで試してきたのはこちらの写真たちです。

↑こんなことや

 

↑こんなこと

 

↑こんなことをやっていました。

 

コンベックステープは指で押すとわかりますが、凹んでる方から押すと中々折れ曲がりませんが、膨らんでる方から押すとすぐに曲がります。

特定の方向からの力に弱いと問題なのですが、二枚のコンベックステープを向かい合わせでつける事で問題を解消させる事を知りました。なので全種類２個使いです。

何で接合したらいいかとハトメおよびハトメ打ち具を数種類（各部品1000円いかない程度）試しました。また放出機構体積や重量も考慮してテザーはもう１種類（糸状のコンベックステープよりは柔らかく軽いテザー）用意しました。人工衛星体積は10cm×10cm×10cmに、重量は1.33kg以内にしないといけない（載せてもらえない）のです。

現在テザーは全長３ｍですがコンベックステープが２ｍ、柔らかいテザーが１ｍとなっています。柔らかいテザーは放出後自由に曲がりくねると推測され、親衛星との衝突などを考慮してこの比率になっています。

また試行錯誤の途中では、スペース確保の関係でテザー巻き取りを楕円形にしたりしましたが綺麗に展開出来ませんでした。

人工衛星に限らずですが内部配置の陣取り合戦は激しいです。レイアウト問題を解消するための楕円巻きも考えてみましたが、実現性が乏しく断念・・・

現在は円形巻きで設計を進めています。

 

テザーがすんなり出てくれない・・

次に問題になったのはテザーが綺麗に滑り出ていくための仕組みです。通常のベアリングはグリスが蒸発して使えないので対策が必要です。

個体潤滑剤（二硫化モリブデン）を使うもなかなか上手くいかない（3000円）。宇宙用グリスと呼ばれるものも塗れども滑りはあと一歩（4000円）

宇宙用と謳われるようなベアリングも見つけましたが、高価過ぎます（使いたい数買うと10万円超える）

そしてゴニョゴニョしながら辿り着いてきてるのがPEEKという特殊樹脂のベアリング。4000円の複数使い。PEEKベアリングかな、温泉旅行かな。温泉最近行ってないな、良いな温泉。ダメだったらまた次探すんだな、おんせ・・・・。富豪が当プロジェクトに参加するのを待ちます。

 

ちょっと金銭考えすぎると楽しさが半減する恐れもありますが、出来る事は試して経験して進んでおります。その道に通じた人もそうでない人も等しく発言して「これってどうなんだろう」「やってみる？」と彼是と試行錯誤しながら、皆で知見を広げながら少しずつ進んでいます。

最終的にはどんな形で放出させることになるのか、乞うご期待！