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Aug 07, 2023

SmallSat 技術の加速: Space Dynamics Lab が宇宙船推進特許を取得

科学とテクノロジー 2023 年 8 月 29 日 この画像には、USU のイノベーション キャンパスにある SDL 施設での試験火災中の CubeSats 用の小型グリーンエンドバーニングハイブリッド推進システムが示されています。

科学技術

2023 年 8 月 29 日

この画像には、USU のイノベーション キャンパスにある SDL 施設での試験火災中の CubeSat 用の小型グリーン エンドバーニング ハイブリッド推進システムが示されています。 (写真提供: SDL/アリソン・ビルズ)

ユタ州ノースローガン — ユタ州立大学の宇宙力学研究所は火曜日、CubeSats用の小型推進システムの開発に関する特許を取得したと発表した。 本発明は、軌道上での小型衛星の操縦性に対する宇宙産業の関心の高まりに応えるものである。

CubeSat を軌道上で操縦できることにより、衛星の多用途性と効率性の向上など、多くの利点が得られます。 推進システムを搭載することで、CubeSat は正確な軌道調整を行うことができ、ミッションの柔軟性とリアルタイム データへの応答性が可能になります。

機動可能な CubeSat は、協力ミッションのために編隊飛行や群れを作り、通信範囲を最適化し、他の衛星やスペースデブリとの衝突を積極的に回避し、宇宙の安全性と持続可能性に貢献します。 さらに、再位置決め機能により衛星の寿命が延長され、制御された軌道離脱により責任ある衛星の廃棄が保証されます。 これらの推進システムは、将来の衛星技術の貴重な試験の可能性も提供し、宇宙科学と工学の学生や研究者に実践的な教育の機会を提供します。

小型衛星の推進における主な課題には、機内スペースの制限と質量の反対性が含まれます。 四方の大きさがわずか 10 センチメートルの CubeSat は推進剤の容量が限られており、運用寿命と軌道上の操縦性に影響を与えます。 新しい推進システムは、CubeSat の核となる使命と機能を損なうことなく、CubeSat の範囲内にコンパクトに収まるように設計されています。

CubeSat 用の小型化されたグリーンエンドバーニングハイブリッド推進システムの発明者、SDL エンジニアのタイソン・スミス、ザカリー・ルイス、カート・オルセン、SDL の科学者で元 USU 教授のスティーブン・ホイットモア、発明家のマーク・アンソニー・バルチャーは、超小型衛星の推進に関連するかなりの技術的課題を解決してきました。小さな宇宙船を何年も続けています。 この新しい特許は、昨年SDLとSmith、Lewis、Olsen、Whitmoreに授与されたSmallSat推進の発明を活用している。

「小型衛星はその多用途性と費用対効果の高さでますます注目を集めていますが、その可能性はスペース、質量、出力における固有の制限によって定義されており、小型、軽量、高効率の推進ソリューションが求められています」とオルセン氏は述べた。 「新しい発明は、小型宇宙船がその小さな質量に適した推力レベルで制御された方法で安全な固体燃料を燃焼できる推進力を生み出すことで、これらの問題に対処します。」

チームは、新しい推進システムを設計する際に、搭載電力の制約、宇宙船の複雑さ、熱管理も考慮しました。

「小型衛星は電力制限に直面することが多く、効率と電力消費の間で微妙なバランスをとる推進システムが必要です」とオルセン氏は説明しました。 「また、高い性能基準を維持しながら、シンプルで信頼性の高い推進ソリューションの開発にも重点を置きました。」

彼らの発明は、現在使用されている従来のロケット燃料の多くとは異なり、人体に無害で再起動可能な固体燃料と液体燃料の混合物を使用します。

SDLの法務顧問兼弁理士のデイル・アンダーセン氏は、「SDLは、当社の中核的能力の範囲内で開発された発明の特許を取得し、最先端技術を進歩させ、それらの発明をより広範な市場に採用するライセンスの機会を可能にします」と述べた。 「SDLの発明家は、お客様が最先端のテクノロジーを重要なミッションに適用できるようにするイノベーションを促進し続けています。」

ユタ州ノース ローガンにあるユタ州立大学のイノベーション キャンパスに本部を置く宇宙力学研究所は、USU が所有する非営利団体であり、国防総省大学付属研究センターです。 1,000 人を超える専任の SDL エンジニア、科学者、ビジネス専門家、学生従業員が、軍、科学コミュニティ、産業界が直面する技術的課題を解決し、すべての人の利益のために宇宙の秘密を探求するという NASA のビジョンをサポートしています。 SDL はニューメキシコ州アルバカーキに現地オフィスを構えています。 バージニア州シャンティリー。 オハイオ州デイトン。 アラバマ州ハンツビル。 ユタ州オグデン。 そしてバージニア州スタッフォード。 詳細については、www.sdl.usu.edu をご覧ください。