（このページ内の記事一覧）

• 九州工業大学の小型人工衛星「鳳龍弐号」は、高電圧（300V）の太陽光発電を採用（2012/03/15）
• 清水建設が、月で大規模太陽光発電を行い、そのエネルギーを地球に供給する構想「月太陽発電 LUNA RING」を推進中（2011/06/03）
• JAXAが、太陽光で航行する衛星「IKAROS」「Light Sail-1」への搭載メッセージを募集（2009/12/07）
• JAXAが、帆に受けた太陽光を動力源にする実証衛星を、2010年に打ち上げ予定（2009/08/06）
• 月面で太陽電池等に付着した砂を除去する技術を、早稲田大学が開発（2009/02/06）
• 火星探査機「スピリット」が砂嵐で発電量低下、活動停止の可能性も（2008/11/14）
• 火星探査機「Phoenix」が日照不足で発電不可になり停止（2008/11/11）
• 火星探査機「フェニックス」が太陽電池の充電量激減でセーフモードに（2008/11/02）
• 国際宇宙ステーションの太陽電池パドル回転機構に異常発生、エンデバーが修理（2008/10/04）
• 「宇宙太陽光発電」を実現するための試みが行われている（2008/09/16）

九州工業大学の小型人工衛星「鳳龍弐号」は、高電圧（300V）の太陽光発電を採用

九州工業大学が3月13日に、開発中の小型人工衛星「鳳龍弐号」を、関係者らに公開したとのこと。

（ニュース記事）
・九州工大、小型衛星を公開　世界初の高電圧発電（日本経済新聞）
　http://www.nikkei.com/news/local/article/g=96958A9C93819891E3E1E2E39F8DE3E1E2E1E0E2E3E09E8AE2E2E2E2;n=9694E3E4E3E0E0E2E2EBE0E0E5E2
・九州工大、衛星として最高の３００ボルトで発電する実証衛星を完成（日刊工業新聞）
　http://www.nikkan.co.jp/news/photograph/nkx_p20120315.html
・九州工大学生が超小型人工衛星を開発　福岡（朝日新聞）
　http://www.asahi.com/special/space/SEB201203130048.html

（九州工大のサイト内ページ）
・鳳龍弐号とは？？
　http://kitsat.ele.kyutech.ac.jp/what_horyu2_2.html

上記URL先ページによると、この衛星は小さい立方体（一辺約30cm、重量約7kg）で、人工衛星の多機能化・高性能化に対応するための大電力確保を目指し、搭載する太陽電池パネルの発電電圧を300Vとしているもの。
（現在の一般的な衛星の発電電圧は28V、最高でも160Vとのこと）

打ち上げ（2012年内の予定）後は

・宇宙空間での300V発電（世界初とのこと）
・太陽電池の放電抑制・帯電観測

を行なう予定とのことです。

またニュース記事では、開発を指揮した教授の方の

・「300ボルトの発電が成功すれば、宇宙空間でホテルや工場のような大規模施設の設置の道も開ける」

とのコメントが紹介されています。


人工衛星に限らず、宇宙での太陽光発電の利便性・実用性アップのためには、出力の高電圧化が今後必須になる、ということでしょうか。

300V発電は今回の取り組みが世界初とのことで、日本がこれからの技術開発を先導していくことに強く期待したいです。


※参考サイト・ページ
・[1]九工大衛星開発プロジェクト
　http://www.kyutech.ac.jp/information/satellite/

清水建設が、月で大規模太陽光発電を行い、そのエネルギーを地球に供給する構想「月太陽発電 LUNA RING」を推進中

「清水建設」が、月で太陽光発電を行い、そのエネルギーを地球に供給する構想「月太陽発電 LUNA RING（ルナリング）」を進めているとのこと。

（ニュース記事）
・月を巨大なミラーボールにして太陽光発電 – ロケットニュース24（β）
　http://rocketnews24.com/?p=99599

（清水建設のサイト内ページ）
・LUNA RING／シミズ・ドリーム−清水建設
　http://www.shimz.co.jp/theme/dream/lunaring.html

上記URL先ページによると、この構想の内容は、

・概要：
　地球上の消費エネルギーの全てを、月に設置した太陽電池パネルで発電して供給する。

・太陽電池パネル：
　月の赤道を1周する形で設置する。（ソーラーベルト）
　設置規模は下記の通り。
　・幅：数km〜400km
　・長さ：1万1,000km

・発電電力の送電：
　月でマイクロ波やレーザー光に変換し、「月の表側」（常に地球のほうを向いている面）に設置する
　・マイクロ波送電アンテナ
　・レーザー光送光施設
　により、地球に伝送する。
　（ソーラーベルトの下に、上記施設への送電ケーブルを敷設する）
　これを地球側の設置する
　・レクテナ（マイクロ波を受け取る）
　・レーザー光受光施設（雲が少ない赤道付近や砂漠に設置され、光電変換素子により発電する）
　といった受電設備で受け取る。

・建設：
　・作業人員：
　　・少人数のスタッフ
　　・ロボット（地球からの遠隔操作が可能）
　　が、共同で作業を行う。
　・資材：
　　月に存在する資源を極力活用する。
　　月の砂は酸化物であるため、地球から水素を持ち込み、また太陽熱を活用することで、下記の資源・資材を製造できる。
　　・酸素
　　・水
　　・セメント
　　・コンクリート
　　・ブロック
　　・グラスファイバー
　　・太陽電池（自走式プラントで生産する）

・地球への供給電力量：原子力発電所約1万3,000基分相当。

・地球上でのエネルギーの用途：
　・電力に変換し、送電網に供給する。
　・海水から水素を作り、燃料として貯蔵する。

・事業スケジュール：
　2035年の着工を目指し、技術開発を進める。

等となっています。


あまりにも壮大な計画なので、正直俄かには受け止め難いですが、この計画を（欧米の企業や研究機関ではなく）日本のゼネコンが構想しているということにも非常に驚きました。

宇宙での太陽光発電については、宇宙空間に発電設備を設置する「SSPS」も既に構想されていますが、SSPSでは地球から宇宙への資材打ち上げに多大なコストがかかるとのことで、今回の清水建設の計画（水素を除いて月面で資源調達・資材製造を行う）はこの点で優れているように感じます。

また、宇宙空間に浮かべるのと異なり、月面上に設備を設置するほうが、安定感に大きく優れるのでは、という気もします。（素人考えですが）

ただやはり、建設場所が月ということと、規模の膨大さから、本当に実現できるのだろうか？という疑念が個人的にはありますが、他方で人類の巨大な「夢」として、プロジェクトの推進に期待したい気持ちもあります。


※参考サイト・ページ
・[1]子どもたちに誇れるしごとを。清水建設
　http://www.shimz.co.jp/index.html

JAXAが、太陽光で航行する衛星「IKAROS」「Light Sail-1」への搭載メッセージを募集

JAXA（宇宙航空研究開発機構）が、2010年に打ち上げ予定の

・小型ソーラー電力セイル実証機「IKAROS（イカロス）」
・米国惑星協会の「Light Sail-1」

の2衛星について、ミッション応援キャンペーンを実施するとのこと。

JAXA｜小型ソーラー電力セイル実証機「IKAROS（イカロス）」相互国際協力応援キャンペーンの実施について

上記リンク先記事によると、各々の衛星の詳細は、

・「イカロス」：
　超薄膜の帆を広げ、太陽光圧を推進力に利用する宇宙船。
　また、帆の一部には、薄膜太陽電池を貼り付けて発電を同時に行う。
　これらにより、
　・帆のみによる、宇宙空間の航行
　・薄膜太陽電池での発電
　の、世界初の実証を目指す。

・「Light Sail-1」：
　800km上空の地球周回軌道において、帆（一辺約5.5m）に太陽光を受け、推進力に活用する。
　この取り組みで、太陽が宇宙でも推進力として利用できることの実証を目指す。

となっています。

JAXAでは今回、応援キャンペーンとして、世界中からメッセージを募集。
（募集期間は2009年12月4日〜2010年3月14日）

そのメッセージを

・アルミプレート
・メディア媒体（DVD）

に印刷・保存して、宇宙を航行する「イカロス」と「Light Sail-1」に取り付けるとのことです。


太陽光を帆に受けて、推進力に活用する衛星が、既に実現が間近となっているとは、かなり驚きました。

正直、宇宙開発に対して関心が薄い私にも、今回のキャンペーン内容には、「夢」があると感じます。


※参考
・小型ソーラー電力セイル実証機「IKAROS」｜月・惑星探査プログラムグループ
　http://www.jspec.jaxa.jp/activity/ikaros.html

JAXAが、帆に受けた太陽光を動力源にする実証衛星を、2010年に打ち上げ予定

JAXA（宇宙航空研究開発機構）が、薄膜の帆で受けた太陽光を動力源に用いて、宇宙を飛行する「小型太陽帆実証衛星」を、2010年夏に国産基幹ロケット「H2A」で打ち上げる予定とのこと。

ＪＡＸＡ、太陽光で宇宙航行−世界に先駆け実証:日刊工業新聞

上記リンク先記事によると、この実証衛星の名称は「イカロス」で、金星探査機「プラネットC」の相乗り衛星としてH2Aロケットで打ち上げられる予定。

軌道に投入後は、1〜2週間で初期の動作機能をチェックし、その後2〜3日かけ、本体の帆を展開。

そして半年程度を目標に、宇宙空間を飛行させる予定だそうです。

またJAXAでは、この実証衛星「イカロス」の動作検証結果を踏まえて、2010年代には

・太陽電池
・イオンエンジン

を組み合わせた探査衛星を打ち上げることを、目標とするとのことです。


太陽光を受ける帆と、太陽電池はどのように異なっているのか、今後詳細が報じられることを期待したいです。

月面で太陽電池等に付着した砂を除去する技術を、早稲田大学が開発

月面で、太陽電池パネルやカメラのレンズの表面に付着する微細な砂を、電気的に除去する装置を、早稲田大学の研究者らが開発したとのこと。

成長企業・VB／早大　月面で使えるレンズワイパー　電極並べて砂ぼこり除去 - FujiSankei Business i.／Bloomberg GLOBAL FINANCE

上記リンク先記事によると、この装置を開発したのは、早稲田大基幹理工学部の川本広行教授ら。

真空である月面では、砂がついた表面を、地球上のように湿らせた雑巾などで拭くことはできないとのこと。

また、各装置ごとに個別に、電動ワイパーを設置することは、コストが高すぎるそうです。

今回開発された除去装置は、微細な砂をガラス板上に載せると、電荷が全体としてプラスとなり、この状態でガラス板上に多数並べた電極の電荷を順次切り替えることで、砂が移動する仕組みとのことです。

実際に真空中で月の砂を用いて行われた実験では、透明なガラス板に、透明な電極を渦巻き状に配線。

その中央に砂を載せて真空容器に入れ、超音波でガラス板を振動させた状態でスイッチを入れたところ、ガラス板に載せられた砂が、瞬時に外側へ飛ばされたそうです。


火星探査機の太陽電池パネルでも、砂の付着による発電効率低下が大きな問題となっているようですが、今回開発された技術が実用化されれば、かなりの問題開発につながるのではないでしょうか？

火星探査機「スピリット」が砂嵐で発電量低下、活動停止の可能性も

NASAが11月10日、火星で起こっている巨大砂嵐（ダスト・ストーム）により、探査機「マーズ・エクスプロレーション・ローバー・スピリット」の太陽電池が砂に覆われ、発電量が大幅に低下しており、セーフモードに突入する可能性があると発表したとのこと。

スピリット、活動停止の危機 | 火星 | sorae.jp

上記リンク先記事によると、11月9日にスピリットの太陽電池の発電量は89W（過去の最低記録更新）となり、1日の活動に必要な電力も下回ったとのこと。

（記事には、太陽電池が砂で覆われた状態を撮影した画像が掲載されています。）

この状態が続くと、スピリットはセーフモードに突入し、活動が停止するとのことです。

研究チームでは、いくつかのヒーターを切り、交信の回数を減らすといった対策をとっていますが、改善されるかどうかは判らないそうです。

ちなみにこのスピリットは、2004年1月3日に火星のグセフ・クレーターに軟着陸して以来、当初の予定ミッション期間3ヶ月間を遥かに越えて、もうすぐ火星滞在5周年を迎えるとのことです。


流石に5年も火星にいると、太陽電池も砂で覆われてしまう、ということでしょうか。

と言っても、3ヶ月の予定が5年近くも活動を続けているというのは、太陽電池電源ならでは、ということかもしれません。

火星探査機「Phoenix」が日照不足で発電不可になり停止

NASA（米航空宇宙局）が11月10日、火星で水の存在を確認した無人探査機「Phoenix（フェニックス）」が、日照不足のため太陽光発電による充電が行えず交信不能となり、活動を停止したと発表したとのこと。

火星探査機「Phoenix」、ミッションを終了:ニュース - CNET Japan
火星で「水」確認の米探査機、日照不足で活動停止 | ワールド | Reuters

上記リンク先記事によると、探査機の着陸地点である火星の北極付近が、季節の変化により日照時間が短くなったことが、フェニックスの活動停止の原因だそうです。

NASAでは、今後数週間はフェニックスからの交信を待ちますが、火星での天候悪化もあり、交信再開の可能性は低いとのこと。

しかし、フェニックスは予定より2ヶ月以上長く活動を行い、NASAでは期待以上の成果が得られたそうです。

また、NASAはフェニックスが将来、活動を復活する望みも持っているとのことです。


フェニックスは以前から活動停止が危ぶまれていましたが、ついにそれが現実となってしまったようです。

太陽光発電を電源にしている以上、探査機の日照不足による活動停止は、（わかっているとはいえ）避けられない運命、ということでしょうか。

火星探査機「フェニックス」が太陽電池の充電量激減でセーフモードに

NASAの火星探査機「フェニックス・マーズ・ランダー」（Phoenix Mars Lander）が、電力不足により活動停止を迎えようとしているとのこと。

フェニックス、セーフモードに | 火星 | sorae.jp

上記リンク先記事によると、火星の白夜が終了し太陽光の照射が減少したことで、フェニックスは太陽電池による充電量が著しく減少。

探査チームは、これまで制限しながら探査活動を継続してきたものの、フェニックスは10月28日にサバイバルモードに入り、10月29日にはセーフモードに入ってしまったそうです。

また、10月30日の交信には既に応じていないとのこと。

現在の火星は日照時間が短く、気温も著しく低く（昼がマイナス45度、夜がマイナス90度以下）充電には厳しい環境とのことです。

それでも、探査チームは充電を数日間行い、11月上旬にフェニックスの再起動を試みる予定だそうです。


火星の環境が激烈に厳しいものであることが、改めて感じられる気がします。

国際宇宙ステーションの太陽電池パドル回転機構に異常発生、エンデバーが修理

NASAが10月3日、スペースシャトル・エンデバーの打ち上げを11月14日に繰り上げると発表したとのこと。

次の打ち上げはエンデバー | スペースシャトル | sorae.jp

上記リンク先記事によると、エンデバーが行う予定のミッションでは、計4回の船外活動が実施され、国際宇宙ステーション（ISS）の「太陽電池パドル回転機構」（SARJ）の修理などが入っているとのことです。

ISSの太陽電池パドル回転機構が異常を起こしているそうですが、どのような異常なのかは、この記事には記載がありませんでした。


宇宙だと太陽電池の発電効率が高そうなイメージがありますが、環境が苛酷ですから、地上で使用される太陽電池に比べるとトラブルも多そうな気がしますが、どうなんでしょうか。

「宇宙太陽光発電」を実現するための試みが行われている

アメリカで、宇宙の太陽光発電施設で得た電力を、地上に送電する「宇宙太陽光発電」の実現に向けた取り組みが行われているそうです。

太陽エネルギーを150km無線伝送：「宇宙太陽光発電」への第1歩（WIRED VISION）：ニュース

上記リンク先記事では、NASA出身で物理学者のJohn Mankins氏が行った、2008年5月にマウイ島−ハワイ島間（約150km）で、太陽光発電による電力を無線伝送する実験を紹介。

この実験で送電された電力は20Wほどでしたが、装置をさらに高性能にすることで、伝送効率を高められる、としています。

この長距離送電実験は、宇宙空間での太陽光発電で得られた電力を地上に送電することを念頭に置いているもので、大量の太陽エネルギーが降り注いでいる宇宙空間で発生した電力を地上に送ることができれば（また、打ち上げロケットのコストダウンなどの課題を克服できれば）、非常に安価な電力（例えば5円/kw）が実現可能である、と推測されているそうです。


確かにこの記事の内容の技術が実現されれば、ある意味夢のようなことだと思いますが、記事を読むだけでも、無線送電システムやロケットのコストなど、解決しなければならない課題はまだまだ多いようにも感じられました。

でも、科学技術が希望をもたらすという、今では数少ない事例のひとつだと思うので、是非とも実現してもらいたいものです。