「IDEA OSG 1」(イデア オーエスジー ワン)の特長

微小デブリ計測衛星「IDEA OSG 1」

スペースデブリ イメージ

「IDEA OSG1」は微小デブリと呼ばれる砂粒サイズ(0.1〜数mm)の宇宙ゴミを軌道上で計測する超小型衛星です。九州大学花田研究室で生まれたコンセプトをベースにアストロスケール社が開発します。微小デブリは、衛星に致命傷を与える可能性がありますが、分布や存在量が明らかになっておらず、環境の解明と追跡が必要です。「IDEA OSG1」のミッションは、微小デブリの計測データから微小デブリ環境モデル(分布や存在量を記述するモデル)を動的に構築することにより、宇宙機の防護設計や衝突被害を最小化するための運用といったデブリ対策を適切に行うことを目的としています。

IDEA OSG 1 イメージCG

 38cm×38cm×60cmのスリムな「IDEA OSG 1」のボディに約1000cm2の計測面積を持つフィルム貫通型微小デブリセンサ「スペースデブリモニター(SDM)」を2枚搭載し、微小デブリの衝突を準リアルタイムで検知します。衝突した微小デブリは「IDEA OSG 1」のボディで吸収して、軌道上から除去します。SDMのセンサ本体部のポリイミドフィルム上に50um幅の導体線が100um間隔で約3300本プリントされています。SDMに微小デブリが衝突すると貫通孔が生じて導体線が切断されます。導体線の切断本数から、衝突した微小デブリ自体のサイズを推定します。薄膜への貫通孔をその場計測する方式を採用することで、センサの材質にほぼ左右されずに衝突孔と粒径がほぼ一致する標準化されたSDMの計測システムを、有限会社QPS研究所と株式会社IHIの共有特許に基づく宇宙研究開発機構(JAXA)の研究開発・製造によって実現しました。

オーエスジーの加工パーツ

フランジリングについて

オーエスジー開発グループの藤井尉仁に、「IDEA OSG1」の一部であるフランジリングの加工について話を聞きました。

加工にあたって難しかったことは?
製品を作るために、3つの要素を考えます。簡単に言うとどの方向からどの工具でどうやって加工すれば製品ができるか。
今回通称「RING」で難しい加工のポイントは、丸い形状を多方向から高精度に削り上げなくてはいけません。そのなかでも、このリングは軽量化やバランスを考慮した設計がされています。つまり削れば、削るほど加工剛性が落ちていきます。その様な状況でも、しっかりと加工が行える冶具設計と加工方法の選定が難しいです。冶具から製品が外された時に変形する場合があります。その変形で部品全体の精度がずれて失敗品になる事もあります。
部品を作る上で特別に行われたことは?
我々は工具メーカーですので多くの工具を持っていますが、このRINGの加工では、より良い製品を作る為に、開発中の工具や部品形状に合わせた特殊工具も使用しています。この様な部品製作を自社で行う事により、新製品の開発へ役立てています。
部品加工で一番気を使うことは?
加工精度です。加工機で精度チェックをしていますが、3次元測定の検査がクリアできないと製品になりませんからね。
部品加工に必要な技術は?
機械の操作が出来る事、CAD/CAMが使える事、冶具などの設計が出来る事です。
加工機の特徴は?
今回の部品加工ではドイツ製の5軸加工機を使用しています。製造国にこだわりは有りませんが、精度など信頼をしている機械です。
使用した工具の種類は?
18種類使用しています。内、特殊製作品は5種類です。
製品に使用されている材料は何ですか?
アルミニウム合金です。日本語で言うと超超ジュラルミンです。強度と硬質を高める時効処理がされています。
その材料の加工は難しいですか?
耐熱合金の様に被削性が悪い材質ではないので、しっかり切削油をかけていれば難しくないです。しかし材料の特性上、熱膨張率が高く、切削時に無理な熱や力を入れると変形する恐れもあるので丁寧に加工をしています。