JP6185881B2

JP6185881B2 - Large space structure and its construction method

Info

Publication number: JP6185881B2
Application number: JP2014104650A
Authority: JP
Inventors: 豊敏黒瀬
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2014-05-20
Publication date: 2017-08-23
Anticipated expiration: 2034-05-20
Also published as: JP2015217895A

Description

本発明は地球を周回する宇宙大型構造物及びその構築方法に関する。 The present invention relates to a large space structure that orbits the earth and a construction method thereof.

現在、宇宙空間で大型太陽光パネルを設置し、大型太陽光パネルで得られた電力を地球に送るSSPS（Space Solar Power System）の研究が進められている（特許文献１参照）。このような大型太陽光パネルを含め、地球を周回する宇宙大型構造物の姿勢を安定させる従来の方法を用いたものとして、テザー衛星がある。 Currently, research on a space solar power system (SSPS) in which a large solar panel is installed in outer space and electric power obtained by the large solar panel is transmitted to the earth is underway (see Patent Document 1). A tethered satellite is one that uses a conventional method for stabilizing the attitude of a large space structure orbiting the earth including such a large solar panel.

具体的には、テザーワイヤにつながれたカウンターウエイトを本体から宇宙空間へ放出し、本体よりも地球から遠い位置又は近い位置にカウンターウエイトを設置する。これにより、本体とカウンターウエイトがテザーワイヤを介して互いに引っ張り合うこととなって、宇宙大型構造物全体の姿勢が安定する。 Specifically, the counterweight connected to the tether wire is discharged from the main body to the outer space, and the counterweight is installed at a position farther from or closer to the earth than the main body. As a result, the main body and the counterweight are pulled together via the tether wire, so that the posture of the entire large space structure is stabilized.

特開２００５−１９３７２３号公報JP 2005-193723 A

ただし、上記の方法では、カウンターウエイトを宇宙空間に放出して適切な位置に設置及び維持するのは容易ではなく、また、テザーワイヤの張力は非常に小さく、この張力を適切な値に調整及び維持することも容易ではない。このような理由から、テザー方式の宇宙大型構造物を宇宙空間で構築及び維持するのは非常に難しいと考えられている。 However, in the above method, it is not easy to release the counterweight to outer space and install and maintain it at an appropriate position, and the tension of the tether wire is very small, and this tension is adjusted and maintained at an appropriate value. It is not easy to do. For these reasons, it is considered very difficult to construct and maintain a tethered large space structure in space.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、テザー方式と同様にカウンターウエイトを備えながらも、容易に構築及び維持できる宇宙大型構造物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a large space structure that can be easily constructed and maintained while having a counterweight as in the tether method.

本発明のある形態に係る宇宙大型構造物は、地球の軌道上を周回する宇宙大型構造物であって、構造物本体と、前記構造物本体よりも地球から遠い位置又は近い位置に配置されたカウンターウエイトと、前記構造物本体と前記カウンターウエイトを連結する連結部と、を備え、前記連結部は柱状の構造体である。かかる構成によれば、連結部の先端にカウンターウエイトを設置することにより、カウンターウエイトを適切な位置に容易に設置することができ、その設置位置を容易に維持することができる。 A large space structure according to an embodiment of the present invention is a large space structure that circulates in the orbit of the earth, and is disposed at a position farther from or near the earth than the structure body. A counterweight; and a connecting portion that connects the structure body and the counterweight. The connecting portion is a columnar structure. According to such a configuration, by installing the counterweight at the tip of the connecting portion, the counterweight can be easily installed at an appropriate position, and the installation position can be easily maintained.

上記の宇宙大型構造物において、前記連結部に固定され、前記連結部に対して垂直の方向に延びる複数の支持部と、前記支持部と前記構造物本体を連結する支持ワイヤと、をさらに備えていてもよい。かかる構成によれば、構造物本体の複数箇所を支持ワイヤによって支持することができるため、構造物本体の変形を抑えることができる。 The large space structure further includes a plurality of support portions fixed to the connection portion and extending in a direction perpendicular to the connection portion, and a support wire for connecting the support portion and the structure body. It may be. According to such a configuration, since a plurality of locations of the structure body can be supported by the support wire, deformation of the structure body can be suppressed.

上記の宇宙大型構造物において、前記支持部は、前記連結部のうち該宇宙大型構造物の重心位置に相当する部分に固定していてもよい。かかる構成によれば、支持部に構造物等が連結されたりしても、宇宙大型構造物の姿勢が不安定になりにくい。 In the large space structure described above, the support portion may be fixed to a portion of the connecting portion corresponding to the position of the center of gravity of the large space structure. According to such a configuration, even if a structure or the like is connected to the support portion, the posture of the large space structure is unlikely to become unstable.

上記の宇宙大型構造物において、前記複数の支持部のうち少なくとも１つの支持部の先端に宇宙機がドッキング可能なドッキングポートが設けられていてもよい。地球を周回する構造物及び宇宙機の速度は、地球からその重心位置までの距離によって決まる。そのため、宇宙大型構造物の重心の軌道上にある宇宙機は宇宙大型構造物と同じ速度となる。よって、宇宙大型構造物の重心位置に相当する位置に設けられたドッキングポートを設けることにより、宇宙機はドッキングポートと同じ速度でドンキングポートにドッキングすることができる。 In the large space structure described above, a docking port capable of docking the spacecraft may be provided at the tip of at least one of the plurality of support portions. The speed of structures and spacecraft that orbit the earth is determined by the distance from the earth to its center of gravity. Therefore, the spacecraft on the orbit center of gravity of the large space structure has the same speed as the large space structure. Therefore, by providing the docking port provided at a position corresponding to the position of the center of gravity of the large space structure, the spacecraft can be docked to the donking port at the same speed as the docking port.

上記の宇宙大型構造物において、前記構造物本体は太陽光パネルであって、前記カウンターウエイトは前記構造物本体よりも地球から遠い位置に位置し、該宇宙大型構造物は太陽光を前記太陽光パネルへ反射する反射鏡をさらに備え、前記反射鏡は前記複数の支持部のうち少なくとも１つの支持部の先端に設けられていてもよい。かかる構成によれば、反射鏡が宇宙大型構造物の重心位置に相当する位置に設けられた支持部の先端に設けられているため、例えば、組立時の資材等補給や、組立作業において重力勾配の影響を極力小さくすることができる。 In the large space structure, the structure main body is a solar panel, the counterweight is located farther from the earth than the structure main body, and the large space structure emits sunlight into the solar light. A reflection mirror that reflects to the panel may be further provided, and the reflection mirror may be provided at a tip of at least one of the plurality of support portions. According to such a configuration, the reflector is provided at the tip of the support portion provided at a position corresponding to the position of the center of gravity of the large space structure. Can be minimized.

上記の宇宙大型構造物において、前記太陽光パネルは、パネルコンテナによって搬送された多数の単体パネルを有し、前記連結部及び前記支持部の少なくとも一部は、空の前記パネルコンテナによって形成されていてもよい。かかる構成によれば、連結部及び支持部の少なくとも一部の構成品を別途地球から宇宙空間へ搬送する必要がないため、搬送コスト等を抑えることができる。 In the large space structure described above, the solar panel has a large number of single panels carried by a panel container, and at least a part of the connection part and the support part are formed by the empty panel container. May be. According to such a configuration, it is not necessary to separately transport at least some of the components of the connecting portion and the support portion from the earth to the outer space, so that the transportation cost and the like can be suppressed.

また、本発明のある形態に係る宇宙大型構造物の構築方法は、該宇宙大型構造物の構成品を該宇宙大型構造物へ搬送する際、前記構成品を収容した宇宙機を前記ドッキングポートにドッキングさせる。かかる方法によれば、宇宙大型構造物の構成品を収容した宇宙機のドッキングが容易であるため、宇宙大型構造体の構築を比較的容易に行うことができる。 Further, in the method for constructing a large space structure according to an embodiment of the present invention, when the components of the large space structure are transported to the large space structure, the spacecraft containing the components is used as the docking port. Dock. According to this method, since the spacecraft containing the components of the large space structure can be easily docked, the large space structure can be constructed relatively easily.

上記の構築方法において、構築中の宇宙大型構造物が完成後の当該宇宙大型構造物と相似関係になるように構築してもよい。かかる方法によれば、宇宙大型構造物を安定して構築することができる。 In the construction method described above, the large space structure under construction may be constructed to have a similar relationship with the large space structure after completion. According to such a method, a large space structure can be stably constructed.

また、本発明の他の形態に係る宇宙大型構造物の構築方法は、前記太陽光パネルは、パネルコンテナによって搬送された多数の単体パネルを有し、前記連結部及び前記支持部の少なくとも一部を、空の前記パネルコンテナによって形成してもよい。かかる方法によれば、連結部及び支持部の少なくとも一部の構成品を別途地球から宇宙空間へ搬送する必要がないため、搬送コスト等を抑えることができる。 Further, in the method for constructing a large space structure according to another aspect of the present invention, the solar panel has a large number of single panels carried by a panel container, and at least a part of the connection part and the support part May be formed by an empty panel container. According to such a method, it is not necessary to separately transport at least a part of the components of the connecting part and the support part from the earth to the outer space, so that the transportation cost and the like can be suppressed.

上記の構築方法において、前記パネルコンテナの表面を移動できるように構成された土台部と、前記土台部に設けられ前記パネルコンテナを把持できるように構成されたマニピュレータと、を有するサービスユニットを用い、前記サービスユニットが、空の前記パネルコンテナを把持した状態で、既に連結されている前記パネルコンテナ上の所定位置まで移動し、当該所定位置において、既に連結されている前記パネルコンテナに、把持しているパネルコンテナを連結することで、前記連結部及び前記支持部の少なくとも一部を形成してもよい。かかる方法によれば、単純な構造のサービスユニットを用いて連結部及び支持部を形成することができる。 In the above construction method, using a service unit having a base part configured to be able to move the surface of the panel container, and a manipulator provided on the base part and configured to be able to hold the panel container, With the service unit holding the empty panel container, the service unit moves to a predetermined position on the already connected panel container, and at the predetermined position, holds the already connected panel container. At least a part of the connecting part and the supporting part may be formed by connecting the panel containers. According to this method, the connecting portion and the supporting portion can be formed using a service unit having a simple structure.

上述した宇宙大型構造物によれば、カウンターウエイトを備えているにもかかわらず容易に構築及び維持することができる。 According to the large space structure described above, it can be easily constructed and maintained despite having the counterweight.

図１は、宇宙太陽光発電システムの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a space solar power generation system. 図２は、単体パネルの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a single panel. 図３は、単位パネルの側面図であって、展開の様子を示している。FIG. 3 is a side view of the unit panel and shows a state of development. 図４は、パネルコンテナの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the panel container. 図５は、サービスユニットの平面図である。FIG. 5 is a plan view of the service unit. 図６は、サービスユニットの側面図である。FIG. 6 is a side view of the service unit. 図７は、支持部の先端部分の拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of the tip portion of the support portion. 図８は、鏡ユニットの背面側から見た斜視図であって、鏡ユニットの構築方法を示している。FIG. 8 is a perspective view seen from the back side of the mirror unit, and shows a construction method of the mirror unit. 図９は、鏡ユニットの背面側から見た斜視図であって、鏡ユニットの構築方法を示している。FIG. 9 is a perspective view seen from the back side of the mirror unit, and shows a construction method of the mirror unit. 図１０は、鏡ユニットの背面側から見た斜視図である。FIG. 10 is a perspective view seen from the back side of the mirror unit. 図１１は、鏡ユニットの反射面側から見た斜視図である。FIG. 11 is a perspective view seen from the reflecting surface side of the mirror unit. 図１２は、鏡フィルムの展開方法を示した図である。FIG. 12 is a view showing a mirror film developing method. 図１３は、反射鏡の反射面側から見た斜視図である。FIG. 13 is a perspective view seen from the reflecting surface side of the reflecting mirror. 図１４は、展開構造体の斜視図である。FIG. 14 is a perspective view of the deployed structure. 図１５は、展開構造体を前方から見た図であり、展開構造体が左右方向に折り畳まれる様子を示している。FIG. 15 is a view of the unfolded structure as viewed from the front, and shows the unfolded structure being folded in the left-right direction. 図１６は、展開構造体を左方から見た図であり、展開構造体が後側の部分から順に折り畳まれる様子を示している。FIG. 16 is a view of the unfolded structure as viewed from the left side, and shows a state in which the unfolded structure is folded in order from the rear portion. 図１７は、伸縮連結部材の断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of the telescopic connecting member. 図１８は、展開構造体の側面図であって、伸縮連結部材を伸縮させた状態を示している。FIG. 18 is a side view of the unfolded structure and shows a state in which the telescopic connecting member is expanded and contracted.

以下、宇宙大型構造物である宇宙太陽光発電システム１００（以下、単に「発電システム」と称す）の実施形態について図を参照しながら説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。 An embodiment of a space solar power generation system 100 (hereinafter simply referred to as “power generation system”) that is a large space structure will be described below with reference to the drawings. Below, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is the same or it corresponds through all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図１は、発電システム１００の斜視図である。発電システム１００は、図１の紙面下方側に常に地球が位置するようにして、地球の自転にあわせて地球を周回する。図１に示すように、発電システム１００は、発送電パネル１０と、カウンターウエイト３０と、連結部４０と、反射鏡５０と、を備えている。以下、これらの各構成要素について順に説明する。 FIG. 1 is a perspective view of the power generation system 100. The power generation system 100 orbits the earth in accordance with the rotation of the earth so that the earth is always located on the lower side of the drawing in FIG. As shown in FIG. 1, the power generation system 100 includes a shipping power panel 10, a counterweight 30, a connecting portion 40, and a reflecting mirror 50. Hereinafter, each of these components will be described in order.

＜発送電パネル＞
発送電パネル１０は、太陽光によって発電を行うとともに、発電した電気のエネルギを電波又はレーザーを利用して地球へ送る装置である。発送電パネル１０は発電システム１００の本体にあたる。本実施形態の発送電パネル１０は、全体として円板状の形状を有している。ただし、発送電パネル１０は、矩形板状など他の形状であってもよい。発送電パネル１０のうちカウンターウエイト３０に対向する面は太陽光によって発電を行う発電面であり、発電面の反対側に位置する面は地球に電気のエネルギを供給する送電面である。 <Shipment panel>
The shipping power panel 10 is a device that generates power with sunlight and sends the energy of the generated electricity to the earth using radio waves or lasers. The shipping power panel 10 corresponds to the main body of the power generation system 100. The dispatch electric panel 10 of this embodiment has a disk-like shape as a whole. However, the shipping power panel 10 may have other shapes such as a rectangular plate shape. The surface of the shipping power panel 10 that faces the counterweight 30 is a power generation surface that generates power by sunlight, and the surface that is located on the opposite side of the power generation surface is a power transmission surface that supplies electric energy to the earth.

発送電パネル１０は、独立して発電及び送電を行う複数の単体パネル１１によって構成されている。図２は、単体パネル１１の斜視図である。図２に示すように、単体パネル１１は長手方向に隣接する他の単体パネル１１と連結して２枚一組となるように構成されている。各単体パネル１１は、矩形状の上枠１３と下枠１４を有している。下枠１４には発送電を行うパネル本体１５が固定されている。上枠１３と下枠１４の間には、両枠１３、１４に対して垂直方向に延びる複数の連結部材１６と、両枠１３、１４に対して斜めに延びる複数のテレスコピック部材１７、１８が、両枠１３、１４との接続箇所において回動可能となるように取り付けられている。「テレスコピック部材」とは、所定長さまで伸長又は収縮すると、その長さを保持する部材である。 The shipping power panel 10 includes a plurality of single panels 11 that independently generate and transmit power. FIG. 2 is a perspective view of the single panel 11. As shown in FIG. 2, the single panel 11 is configured to be connected to another single panel 11 adjacent in the longitudinal direction to form a pair. Each single panel 11 has a rectangular upper frame 13 and a lower frame 14. A panel main body 15 that performs power transmission is fixed to the lower frame 14. Between the upper frame 13 and the lower frame 14, there are a plurality of connecting members 16 extending in a direction perpendicular to both the frames 13, 14 and a plurality of telescopic members 17, 18 extending obliquely with respect to the both frames 13, 14. In addition, it is attached so that it can be rotated at the connection location with both frames 13 and 14. A “telescopic member” is a member that retains its length when stretched or shrunk to a predetermined length.

単体パネル１１は折り畳まれた状態で地球から宇宙空間へと搬送される。図３は、単体パネル１１の側面図であり、折り畳まれた単体パネル１１が展開される様子を示している。図３（Ａ）は、単体パネル１１が完全に折り畳まれた状態を示している。この状態から一方の単体パネル１１の下端を引っ張ると、収縮型のテレスコピック部材１７が縮み、伸長型のテレスコピック部材１８が伸張して、図３（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）で示すように順に展開される。 The single panel 11 is conveyed from the earth to outer space in a folded state. FIG. 3 is a side view of the single panel 11 and shows the folded single panel 11 being unfolded. FIG. 3A shows a state in which the single panel 11 is completely folded. When the lower end of one single panel 11 is pulled from this state, the contraction-type telescopic member 17 contracts and the extension-type telescopic member 18 expands, as shown in FIGS. 3B, 3C, and 3D. Are expanded in order.

図２へ戻って、単体パネル１１は、幅方向両端部分に幅方向連結部１９、２０を有しており、これらによって幅方向に隣接する他の単体パネル１１と結合する。また、単体パネル１１は、長手方向両端部分に長手方向連結部２１、２２を有しており、これらによって長手方向に隣接する他の単体パネル１１と結合する。また、単体パネル１１の複数箇所にはカムフオロワ２３が設けられている。カムフォロワ２３は、単体パネル１１を展開する際に使用されるとともに、後述するサービスユニット９０が単体パネル１１上を移動する際にも使用される。 Returning to FIG. 2, the single panel 11 has width direction connecting portions 19 and 20 at both ends in the width direction, and is coupled to other single panels 11 adjacent in the width direction. Moreover, the single panel 11 has the longitudinal direction connection parts 21 and 22 in the longitudinal direction both ends, and it couple | bonds with the other single panel 11 adjacent to a longitudinal direction by these. In addition, cam followers 23 are provided at a plurality of locations on the unit panel 11. The cam follower 23 is used when the single panel 11 is deployed, and is also used when a service unit 90 described later moves on the single panel 11.

＜カウンターウエイト＞
カウンターウエイト３０は、図１に示すように、発送電パネル１０よりも地球から遠い位置に配置されている。カウンターウエイト３０は発電システム１００が地球を周回することにより生じる遠心力により地球から離れる方向に引っ張られる。一方、発送電パネル１０は地球の引力により地球に近づく方向に引っ張られる。そのため、カウンターウエイト３０と発送電パネル１０は、連結部４０を介して互いに引っ張り合うこととなり、発電システム１００全体の姿勢を安定させることができる。なお、カウンターウエイト３０は、連結される宇宙大型構造物の機能等に応じて、本体よりも地球から近い位置に配置してもよい。 <Counterweight>
As shown in FIG. 1, the counterweight 30 is disposed at a position farther from the earth than the shipping power panel 10. The counterweight 30 is pulled in a direction away from the earth by the centrifugal force generated by the power generation system 100 orbiting the earth. On the other hand, the dispatch electric panel 10 is pulled in a direction approaching the earth by the attractive force of the earth. Therefore, the counterweight 30 and the shipping power panel 10 are pulled together via the connecting portion 40, and the posture of the power generation system 100 as a whole can be stabilized. The counterweight 30 may be disposed at a position closer to the earth than the main body according to the function of the large space structure to be connected.

本実施形態のカウンターウエイト３０は、複数のパネルコンテナ３１によって形成されている。図４は、パネルコンテナ３１の斜視図である。パネルコンテナ３１は、折り畳まれた状態の単体パネル１１を収容して地球から宇宙空間へと搬送するものである。本実施形態では、単体パネル１１をパネルコンテナ３１から展開した後に、空になったパネルコンテナ３１でカウンターウエイト３０を形成する。そのため、カウンターウエイト３０を構成する構成品を別途地球から宇宙空間へ搬送する必要がない。 The counterweight 30 of this embodiment is formed by a plurality of panel containers 31. FIG. 4 is a perspective view of the panel container 31. The panel container 31 accommodates the single panel 11 in a folded state and transports it from the earth to outer space. In this embodiment, the counterweight 30 is formed by the empty panel container 31 after the single panel 11 is expanded from the panel container 31. Therefore, it is not necessary to separately transport the components constituting the counterweight 30 from the earth to outer space.

図４に示すように、パネルコンテナ３１は、直方体の形状を有している。パネルコンテナ３１の各面には公知の連結装置３２が複数設けられている。この連結装置３２によってパネルコンテナ３１は隣接する他のパネルコンテナ３１と結合する。また、パネルコンテナ３１には、複数の把持部３３と複数のカムフォロワ３４が設けられている。把持部３３は後述するサービスユニット９０のマニピュレータ９６に電源及び信号を供給するグラプルフィクスチャ（PDGF；Power and Data Grapple Fixture）であってもよい。この場合、パネルコンテナ３１には、電力を供給するための太陽電池パネル及びバッテリ、並びにデータを送信するための制御装置や通信機器が設けられていてもよい。なお、パネルコンテナ３１の外郭部分は、フレームとパネルで形成してもよく、フレームのみで形成してもよい。 As shown in FIG. 4, the panel container 31 has a rectangular parallelepiped shape. A plurality of known coupling devices 32 are provided on each surface of the panel container 31. The panel container 31 is coupled to another adjacent panel container 31 by the connecting device 32. Further, the panel container 31 is provided with a plurality of gripping portions 33 and a plurality of cam followers 34. The gripping unit 33 may be a power and data group fixture (PDGF) that supplies power and signals to a manipulator 96 of the service unit 90 described later. In this case, the panel container 31 may be provided with a solar cell panel and a battery for supplying power, and a control device and a communication device for transmitting data. The outer portion of the panel container 31 may be formed of a frame and a panel, or may be formed of only a frame.

パネルコンテナ３１の結合作業は、複数のサービスユニット９０によって行われる。図５はサービスユニット９０の平面図であり、図６はサービスユニット９０の側面図である。サービスユニット９０は、単体パネル１１とほぼ同じ大きさの矩形枠状の土台部９１を備えている。土台部９１は、発送電パネル１０及びパネルコンテナ３１に沿って移動できるように、これらに設けられたカムフォロワ２３、３４と噛合うレール９２が土台部９１の外周縁に沿って設けられている。また、土台部９１は、ターンテーブル９３を有している。ターンテーブル９３は、四隅に設けられた保持部９４によって、パネルコンテナ３１を立てた状態又は横にした状態で保持し、そのまま回転できるように構成されている。なお、土台部９１には、太陽電池パネル９５の他、バッテリ、制御装置、及びアンテナや通信機器が設けられている。 The panel container 31 is joined by a plurality of service units 90. FIG. 5 is a plan view of the service unit 90, and FIG. 6 is a side view of the service unit 90. The service unit 90 includes a rectangular frame-shaped base portion 91 that is approximately the same size as the single panel 11. A rail 92 that meshes with the cam followers 23 and 34 provided on the base 91 is provided along the outer peripheral edge of the base 91 so that the base 91 can move along the shipping power panel 10 and the panel container 31. In addition, the base portion 91 has a turntable 93. The turntable 93 is configured to hold the panel container 31 in an upright state or a horizontal state by holding portions 94 provided at four corners, and can rotate as it is. In addition to the solar cell panel 95, the base 91 is provided with a battery, a control device, an antenna, and communication equipment.

また、土台部９１にはマニピュレータ９６が取り付けられている。マニピュレータ９６のハンド部９７が土台部９１の四隅に設けられた把持部９８（グラプルフィクスチャ）の１つを把持しており、この把持部９８を介してマニピュレータ９６は電源を得るとともに、制御信号を受信する。マニピュレータ９６の他のハンド部９７が、例えば単体パネル１１の一部やパネルコンテナ３１の把持部３３を把持し、把持した部分に土台部９１を引き寄せることで土台部９１を単体パネル１１上やパネルコンテナ３１上で移動させることができる。ただし、土台部９１に対して相対的に移動可能な挟持部を設け、この挟持部によって単体パネル１１やパネルコンテナ３１の一部を把持して土台部９１を移動させるようにしてもよい。なお、サービスユニット９０は、長手方向又は幅方向に２台連結した状態で移動してもよい。２台連結して移動することにより、少なくとも一方のサービスユニット９０のレール９２を確実に単体パネル１１等に噛合わせることができ、サービスユニット９０が脱線するのを防ぐことができる。また、サービスユニット９０を２台連結して移動する場合、カムフォロワ２３、３４の数を少なくすることができる。 A manipulator 96 is attached to the base portion 91. The hand part 97 of the manipulator 96 grips one of gripping parts 98 (graple fixtures) provided at the four corners of the base part 91, and the manipulator 96 obtains power via the gripping part 98 and controls it. Receive a signal. The other hand part 97 of the manipulator 96 holds, for example, a part of the single panel 11 or the holding part 33 of the panel container 31, and pulls the base part 91 to the gripped part. It can be moved on the container 31. However, a holding part that can move relative to the base part 91 may be provided, and the base part 91 may be moved by holding a part of the unit panel 11 or the panel container 31 by the holding part. The service unit 90 may move in a state where two service units 90 are connected in the longitudinal direction or the width direction. By connecting and moving the two units, the rail 92 of at least one of the service units 90 can be reliably meshed with the single panel 11 or the like, and the service unit 90 can be prevented from derailing. Further, when two service units 90 are connected and moved, the number of cam followers 23 and 34 can be reduced.

＜連結部＞
連結部４０は、発送電パネル１０とカウンターウエイト３０を連結する部分である。本実施形態の連結部４０は、パネルコンテナ３１を長手方向につなげたものであって、柱状の構造体である。このように本実施形態では、連結部４０が柱状の構造体であるため、連結部４０の長さを調整することでカウンターウエイト３０を適切な位置に容易に配置させるとともに、その位置を維持することができる。また、テザーワイヤを用いないため、テザーワイヤの張力の調整及び維持を行う必要もない。よって、本実施形態に係る発電システム１００によれば、カウンターウエイト３０を備えているにもかかわらず、構築及び維持を容易に行うことができる。 <Connecting part>
The connecting portion 40 is a portion that connects the shipping power panel 10 and the counterweight 30. The connection part 40 of this embodiment connects the panel container 31 to the longitudinal direction, and is a columnar structure. Thus, in this embodiment, since the connection part 40 is a columnar structure, by adjusting the length of the connection part 40, the counterweight 30 can be easily arranged at an appropriate position, and the position is maintained. be able to. Further, since no tether wire is used, it is not necessary to adjust and maintain the tension of the tether wire. Therefore, according to the power generation system 100 according to the present embodiment, construction and maintenance can be easily performed even though the counterweight 30 is provided.

また、図１に示すように、連結部４０には、連結部４０に対して垂直の方向に延びる４本の支持部４１が固定されている。支持部４１は、連結部４０のうち発電システム１００の重心位置に相当する部分に固定されている。この支持部４１も柱状の構造体でありパネルコンテナ３１によって形成されている。図７は、図１において連結部４０から紙面手前側に向かって延びる支持部４１の先端部分の拡大図である。図７に示すように、支持部４１の連結部４０とは反対側の先端にはドッキングポート４２が設けられている。ドッキングポート４２は、宇宙機がドッキングできるように構成されている。なお、図１において紙面奥側に向かって延びる支持部４１の連結部４０とは反対側の先端にもドッキングポート４２が設けられている。 Further, as shown in FIG. 1, four support portions 41 extending in a direction perpendicular to the connection portion 40 are fixed to the connection portion 40. The support portion 41 is fixed to a portion of the connecting portion 40 that corresponds to the position of the center of gravity of the power generation system 100. The support portion 41 is also a columnar structure and is formed by the panel container 31. FIG. 7 is an enlarged view of the distal end portion of the support portion 41 extending from the connecting portion 40 toward the front side of the drawing in FIG. As shown in FIG. 7, a docking port 42 is provided at the tip of the support portion 41 opposite to the connecting portion 40. The docking port 42 is configured so that the spacecraft can be docked. In addition, the docking port 42 is provided also in the front-end | tip on the opposite side to the connection part 40 of the support part 41 extended toward the paper surface back | inner side in FIG.

図７では、宇宙機の一例として、コンテナセット４３を示している。コンテナセット４３は、構築中の発電システム１００に単体パネル１１を搬送する宇宙機であって、複数のパネルコンテナ３１とロケットエンジン４４によって構成されている。なお、構築中の発電システム１００は完成後の発電システム１００と相似関係となるように作業が進められる。つまり、構築中においても、支持部４１は未完成状態にある発電システム１００の重心位置に配置されている。ドッキングポート４２の近傍、すなわち支持部４１の先端には前述のサービスユニット９０が配置されている。サービスユニット９０は、マニピュレータ９６でパネルコンテナ３１の把持部３３を把持するマニピュレータバーシングを行う。そして、マニピュレータ９６によってパネルコンテナ３１の把持部３３を把持したままコンテナセット４３をドッキングポート４２に引き寄せて結合する。なお、宇宙機は直接ドッキングポートにドッキングしても良い。 In FIG. 7, a container set 43 is shown as an example of the spacecraft. The container set 43 is a spacecraft that transports the single panel 11 to the power generation system 100 under construction, and includes a plurality of panel containers 31 and a rocket engine 44. In addition, work is advanced so that the power generation system 100 under construction is similar to the power generation system 100 after completion. That is, even during construction, the support portion 41 is disposed at the center of gravity of the power generation system 100 in an incomplete state. The aforementioned service unit 90 is disposed in the vicinity of the docking port 42, that is, at the tip of the support portion 41. The service unit 90 performs manipulator bursing in which the manipulator 96 grips the grip portion 33 of the panel container 31. Then, the container set 43 is pulled to the docking port 42 and coupled with the manipulator 96 holding the grip portion 33 of the panel container 31. The spacecraft may be directly docked at the docking port.

ここで、地球を周回する物体の速度は、地球からその物体の重心位置までの距離によって決まる。発送電パネル１０の速度についても、発送電パネル１０の重心位置ではなく、発電システム１００の重心位置によって決まる。つまり、発送電パネル１０は、発送電パネル１０の重心と同じ軌道上にある物体とは異なる速度で地球を周回することになる。そのため、仮に、発送電パネル１０にドッキングポートを設けたとすると、そのドッキングポートに近づく宇宙機はドッキングポートと異なる速度で移動するため、宇宙機の速度を逐一制御する必要がありドッキングが難しくなる。これに対し、本実施形態では、ドッキングポート４２が発電システム１００の重心と同じ軌道上に位置することになるため、ドッキングしようとする宇宙機とドッキングポート４２は同じ速度で移動する。よって、ドッキングを容易に行うことができる。 Here, the speed of the object orbiting the earth is determined by the distance from the earth to the center of gravity of the object. The speed of the shipping power panel 10 is also determined by the position of the center of gravity of the power generation system 100, not the position of the center of gravity of the shipping power panel 10. That is, the shipping power panel 10 orbits the earth at a speed different from that of an object on the same orbit as the center of gravity of the shipping power panel 10. For this reason, if a docking port is provided on the shipping power panel 10, the spacecraft approaching the docking port moves at a speed different from the docking port, so that it is necessary to control the speed of the spacecraft one by one, making docking difficult. On the other hand, in this embodiment, since the docking port 42 is located on the same orbit as the center of gravity of the power generation system 100, the spacecraft to be docked and the docking port 42 move at the same speed. Therefore, docking can be performed easily.

さらに、図１に示すように、支持部４１には、発送電パネル１０の複数箇所と連結する複数の支持ワイヤ４５が設けられている。発送電パネル１０は巨視的には非常に薄いため変形しやすいが、本実施形態では、発送電パネル１０全体を支持ワイヤ４５によって支持することができるため、発送電パネル１０の変形を抑えることができる。また、支持ワイヤ４５の張力や長さを調整することにより、さらに発送電パネル１０の変形を抑えたり制振したりすることも可能である。なお、連結部４０と支持部４１との間には補強ワイヤ４６が複数設けられており、支持部４１及び連結部４０全体の剛性を向上させている。また、補強ワイヤ４６を設ける位置は図１で示す位置に限られない。例えば、連結部４０が傾かないように、連結部４０のさらに多くの個所と支持部４１との間に補強ワイヤ４６を設けてもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 1, the support portion 41 is provided with a plurality of support wires 45 that are connected to a plurality of locations on the shipping power panel 10. Although the shipping power panel 10 is very thin macroscopically and easily deformed, in this embodiment, since the entire shipping power panel 10 can be supported by the support wire 45, deformation of the shipping power panel 10 can be suppressed. it can. Further, by adjusting the tension and length of the support wire 45, it is possible to further suppress or suppress the deformation of the shipping electrical panel 10. A plurality of reinforcing wires 46 are provided between the connecting portion 40 and the support portion 41 to improve the rigidity of the support portion 41 and the connecting portion 40 as a whole. Further, the position where the reinforcing wire 46 is provided is not limited to the position shown in FIG. For example, a reinforcing wire 46 may be provided between more portions of the connecting portion 40 and the support portion 41 so that the connecting portion 40 does not tilt.

なお、連結部４０及び支持部４１は、カウンターウエイト３０と同様に複数の空のパネルコンテナ３１を連結することにより形成されている。パネルコンテナ３１を他のパネルコンテナ３１に連結（結合）する作業は、前述のサービスユニット９０によって行われる。前述のとおり、サービスユニット９０の土台部９１はパネルコンテナ３１の表面を移動できるように構成されており、マニピュレータ９６はパネルコンテナ３１を把持できるように構成されている。サービスユニット９０のマニピュレータ９６が、空のパネルコンテナ３１の把持部３３を把持し、ターンテーブル９３の四隅に設けられた保持部９４とパネルコンテナ３１の連結装置３２を連結させた後、既に連結されているパネルコンテナ３１上の所定位置まで移動し、当該所定位置において、既に連結されているパネルコンテナ３１に、把持しているパネルコンテナ３１を連結する。この作業を繰り返すことで、連結部４０及び支持部４１が形成される。 The connecting portion 40 and the support portion 41 are formed by connecting a plurality of empty panel containers 31 similarly to the counterweight 30. The operation of connecting (connecting) the panel container 31 to another panel container 31 is performed by the service unit 90 described above. As described above, the base portion 91 of the service unit 90 is configured to be movable on the surface of the panel container 31, and the manipulator 96 is configured to be able to hold the panel container 31. The manipulator 96 of the service unit 90 grips the gripping portion 33 of the empty panel container 31 and connects the holding portions 94 provided at the four corners of the turntable 93 and the connecting device 32 of the panel container 31 and then is already connected. The panel container 31 is moved to a predetermined position on the panel container 31, and the gripped panel container 31 is connected to the already connected panel container 31 at the predetermined position. By repeating this operation, the connecting portion 40 and the support portion 41 are formed.

＜反射鏡＞
反射鏡５０は、発送電パネル１０に向けて太陽光を反射させる装置である。発電システム１００は、地球と太陽の間に位置して発電面に太陽光が直接当たるときは問題なく発電を行うことができる。ところが、発電システム１００が地球からみて太陽と反対側に位置しているときは発電面に太陽光が直接当たらない。このとき、反射鏡５０によって発送電パネル１０の発電面に向けて太陽光を反射させれば、発送電パネル１０によって発電を行うことができる。 <Reflector>
The reflecting mirror 50 is a device that reflects sunlight toward the shipping power panel 10. The power generation system 100 is located between the earth and the sun and can generate power without any problem when sunlight directly hits the power generation surface. However, when the power generation system 100 is located on the opposite side of the sun as seen from the earth, sunlight does not directly hit the power generation surface. At this time, if sunlight is reflected by the reflecting mirror 50 toward the power generation surface of the shipping power panel 10, power can be generated by the shipping power panel 10.

図１に示すように、本実施形態に係る発電システム１００は、２つの反射鏡５０を有しており、それぞれ紙面左右方向に延びる支持部４１の先端に設けられている。各反射鏡５０は、７つの鏡ユニット５１によって構成されているが、７つ以上で構成されていても７つ以下で構成されていても良い。以下、鏡ユニット５１の構築方法について説明する。図８乃至図１０は、鏡ユニット５１の背面側から見た斜視図であって、鏡ユニット５１の構築方法を示している。なお、ここでいう「背面」とは、鏡ユニット５１の発送電パネル１０に対向する反射面とは逆の面である。 As shown in FIG. 1, the power generation system 100 according to the present embodiment includes two reflecting mirrors 50 and is provided at the tip of a support portion 41 that extends in the left-right direction on the paper surface. Each reflecting mirror 50 is composed of seven mirror units 51, but may be composed of seven or more or seven or less. Hereinafter, the construction method of the mirror unit 51 will be described. 8 to 10 are perspective views as seen from the back side of the mirror unit 51 and show a construction method of the mirror unit 51. FIG. The “rear surface” referred to here is a surface opposite to the reflecting surface of the mirror unit 51 that faces the dispatching power panel 10.

鏡ユニット５１を構築するにあたり、まず、図８に示すように、基礎柱５２、裏柱５３、表柱５４を形成する。基礎柱５２は、鏡ユニット５１の中心から六方向に放射状に延びる柱である。裏柱５３は、背面側に位置し鏡ユニット５１の中心から各基礎柱５２に対して垂直に延びる柱である。表柱５４は、反射面側に位置し鏡ユニット５１の中心から各基礎柱５２に対して垂直に延びる柱である。なお、表柱５４は、裏柱５３よりも長い。 In constructing the mirror unit 51, first, as shown in FIG. 8, a base pillar 52, a back pillar 53, and a front pillar 54 are formed. The foundation pillars 52 are pillars that extend radially from the center of the mirror unit 51 in six directions. The back column 53 is a column that is positioned on the back side and extends perpendicularly to the base columns 52 from the center of the mirror unit 51. The front column 54 is a column that is located on the reflection surface side and extends perpendicularly to the basic columns 52 from the center of the mirror unit 51. The front pillar 54 is longer than the back pillar 53.

続いて、図８に示すように、各基礎柱５２の先端を順につなぐようにして補強ワイヤ５５を張るとともに、各基礎柱５２の中央部分を順につなぐようにして補強ワイヤ５６を張る。さらに、各基礎柱５２の中央部分から、裏柱５３の先端、表柱５４の先端、及び表柱５４の中央部分に向かって補強ワイヤ５７を張る。なお、補強ワイヤ５６は、各基礎柱５２の中央部分以外の部分に取り付けても良く、補強ワイヤ５７は表柱５４の中央部分以外の部分に取り付けても良い。 Subsequently, as shown in FIG. 8, the reinforcing wires 55 are stretched so as to connect the tips of the respective foundation pillars 52 in order, and the reinforcement wires 56 are stretched so as to sequentially connect the central portions of the foundation pillars 52. Further, a reinforcing wire 57 is stretched from the center portion of each foundation column 52 toward the tip of the back column 53, the tip of the front column 54, and the center portion of the front column 54. The reinforcing wire 56 may be attached to a portion other than the central portion of each foundation pillar 52, and the reinforcing wire 57 may be attached to a portion other than the central portion of the front pillar 54.

続いて、鏡ユニット５１の中央と６本の基礎柱５２の先端、合せて７カ所を中心として７枚の鏡フィルム５８を取り付ける。はじめに、図９に示すように、鏡フィルム５８の中心となる位置から放射線状に延びる６本の骨柱５９を形成する。そして、図１２に示すように、６本の骨柱５９が交わる位置に予め鏡フィルム５８を巻いておいたフィルムドラム６０を設置し、フィルムドラム６０から鏡フィルム５８を展開する。鏡フィルム５８の頂点にあたる部分にワイヤ６１を取り付け、例えば各骨柱５９の先端に設けたワイヤ６１の巻取装置によって、各骨柱５９に沿ってそのワイヤ６１を引っ張れば、鏡フィルム５８を展開することができる。鏡フィルム５８を展開した後は、その鏡フィルム５８を骨柱５９に固定する。 Subsequently, seven mirror films 58 are attached around the center of the mirror unit 51 and the tips of the six basic pillars 52 in total. First, as shown in FIG. 9, six bone columns 59 extending radially from the center position of the mirror film 58 are formed. Then, as shown in FIG. 12, a film drum 60 on which a mirror film 58 is wound in advance is installed at a position where the six trabeculae 59 intersect, and the mirror film 58 is developed from the film drum 60. When the wire 61 is attached to the portion corresponding to the apex of the mirror film 58 and the wire 61 is pulled along the bone column 59 by, for example, a winding device for the wire 61 provided at the distal end of each bone column 59, the mirror film 58 is developed. can do. After unfolding the mirror film 58, the mirror film 58 is fixed to the bone column 59.

以上のようにして、全ての鏡フィルム５８を所定の位置に取り付ければ、鏡ユニット５１が完成する。図１０は、完成した鏡ユニット５１を背面側から見た斜視図である。また、図１１は、完成した鏡ユニット５１を反射面側から見た斜視図である。図１１に示すように、鏡フィルム５８の反射面側には、表柱５４以外の柱は現れていない。そのため、反射面側には太陽光を遮断するような部材はほとんどないことから、反射面では効率よく太陽光を反射することができる。 If all the mirror films 58 are attached to predetermined positions as described above, the mirror unit 51 is completed. FIG. 10 is a perspective view of the completed mirror unit 51 as seen from the back side. FIG. 11 is a perspective view of the completed mirror unit 51 as seen from the reflecting surface side. As shown in FIG. 11, no pillars other than the front pillar 54 appear on the reflecting surface side of the mirror film 58. Therefore, since there is almost no member that blocks sunlight on the reflective surface side, the reflective surface can efficiently reflect sunlight.

図１３は、反射鏡５０の反射面側から見た斜視図である。図１３に示すように、反射鏡５０は、中央に配置された１つの鏡ユニット５１と、これを取り囲むようにして配置された６つの鏡ユニット５１を備えている。また、反射鏡５０は、中央に位置する鏡ユニット５１の表柱５４の先端及び中央部分から、それぞれ各鏡ユニット５１の表柱５４の先端及び中央部分に向かって反射面と平行に延びる補強柱６２を備えている。また、各補強柱６２の先端を順につなぐようにして補強ワイヤ６３が設けられている。 FIG. 13 is a perspective view of the reflecting mirror 50 as viewed from the reflecting surface side. As shown in FIG. 13, the reflecting mirror 50 includes one mirror unit 51 disposed in the center and six mirror units 51 disposed so as to surround the mirror unit 51. In addition, the reflecting mirror 50 is a reinforcing column that extends in parallel with the reflecting surface from the tip and center portion of the front column 54 of the mirror unit 51 located at the center toward the tip and center portion of the table column 54 of each mirror unit 51, respectively. 62. A reinforcing wire 63 is provided so as to connect the tips of the reinforcing columns 62 in order.

さらに、中央に位置する鏡ユニット５１の表柱５４の先端と、支持部４１（図１の紙面左右に延びる支持部）の先端とが、回転連結部６４を介して三次元的に回動自在に連結されている。つまり、反射鏡５０は、支持部４１に回動自在に支持されている。また、支持部４１の先端よりも基端寄り（連結部４０寄り）の部分には、ワイヤ調整装置（長さ調整装置）６５が設けられている。中央に位置する鏡ユニット５１を取り囲む６つの鏡ユニット５１の表柱５４の先端と、ワイヤ調整装置６５との間には調整ワイヤ（調整部材）６６が設けられている。ワイヤ調整装置６５は、各調整ワイヤ６６の長さを調整することができる。本実施形態に係る発電システム１００は上記のように構成されているため、ワイヤ調整装置６５によって各調整ワイヤ６６の長さを調整することで、回転連結部６４を支点として発送電パネル１０に対する反射鏡５０の角度を調整することができる。 Further, the front end of the front pole 54 of the mirror unit 51 located at the center and the front end of the support portion 41 (support portion extending to the left and right in FIG. 1) can be rotated three-dimensionally via the rotation connecting portion 64. It is connected to. That is, the reflecting mirror 50 is rotatably supported by the support portion 41. Further, a wire adjusting device (length adjusting device) 65 is provided in a portion closer to the base end (closer to the connecting portion 40) than the distal end of the support portion 41. An adjustment wire (adjustment member) 66 is provided between the tips of the front pillars 54 of the six mirror units 51 surrounding the mirror unit 51 located at the center and the wire adjustment device 65. The wire adjustment device 65 can adjust the length of each adjustment wire 66. Since the power generation system 100 according to the present embodiment is configured as described above, the length of each adjustment wire 66 is adjusted by the wire adjustment device 65, so that the reflection with respect to the shipping power panel 10 with the rotation coupling portion 64 as a fulcrum. The angle of the mirror 50 can be adjusted.

＜展開構造体＞
上述した鏡ユニット５１を構成する各柱５２、５３、５４、５９、６２は、宇宙空間で展開される展開構造体７０によって形成されている。以下、この展開構造体７０について説明する。図１４は展開構造体７０の斜視図である。以下では、便宜上、図１４の紙面上下方向を展開構造体７０の上下方向とし、展開構造体７０の長手方向を前後方向とし、上下方向及び前後方向に直交する方向を展開構造体７０の左右方向として説明する。 <Expanded structure>
Each of the pillars 52, 53, 54, 59, 62 constituting the mirror unit 51 described above is formed by a deployment structure 70 that is deployed in outer space. Hereinafter, the development structure 70 will be described. FIG. 14 is a perspective view of the development structure 70. In the following, for the sake of convenience, the vertical direction of FIG. 14 is the vertical direction of the deployment structure 70, the longitudinal direction of the deployment structure 70 is the front-rear direction, and the vertical direction and the direction orthogonal to the front-rear direction are the horizontal direction of the deployment structure 70. Will be described.

図１４に示すように、展開構造体７０は、縦部材７１と、前後連結部材７２と、左右連結部材７３と、テレスコピック部材７４とを備えている。左右方向に間隔をおいて平行に並んだ２本の縦部材７１は対を成しており、この対が前後方向に複数列配置されている。前後連結部材７２は、前後方向に並んだ縦部材７１の上端部分同士、及び前後方向に並んだ縦部材７１の下端部分同士をそれぞれ渡すようにして各部分に左右方向の軸回りに回動可能に取り付けられている。左右連結部材７３は、左右方向に並んだ縦部材７１の上端部分同士、及び左右方向に並んだ縦部材７１の下端部分同士をそれぞれ渡すようにして各部分に前後方向の軸回りに回動可能に取り付けられている。なお、左右連結部材７３は、縦部材７１の下端部分に取り付けられたものは上方に向かって、縦部材７１の上端部分に取り付けられたものは下方に向かって、中央部分が屈曲するように構成されている。テレスコピック部材７４は、前後方向に並んだ縦部材７１のうち一方の縦部材７１の上端部分と他方の縦部材７１の下端部分を渡すようにして両部分に左右方向の軸回りに回動可能に取り付けられている。なお、左右方向に並んだ縦部材７１のうち一方の縦部材７１の上端部分と他方の縦部材７１の下端部分、及び一方の縦部材７１下端部分と他方の縦部材７１の上端部分を渡すようにして各部分に補強ワイヤ７５が取り付けられている。 As shown in FIG. 14, the development structure 70 includes a vertical member 71, a front / rear connecting member 72, a left / right connecting member 73, and a telescopic member 74. Two vertical members 71 arranged in parallel in the left-right direction form a pair, and a plurality of pairs are arranged in the front-rear direction. The front-rear connecting member 72 can be rotated around the left and right axis by passing the upper end portions of the vertical members 71 aligned in the front-rear direction and the lower end portions of the vertical members 71 aligned in the front-rear direction. Is attached. The left and right connecting members 73 are rotatable about the front and rear axis so as to pass the upper end portions of the vertical members 71 aligned in the left-right direction and the lower end portions of the vertical members 71 aligned in the left-right direction. Is attached. The left and right connecting members 73 are configured such that the one attached to the lower end portion of the vertical member 71 is bent upward, and the one attached to the upper end portion of the vertical member 71 is bent downward and the central portion is bent. Has been. The telescopic member 74 is rotatable about a left and right axis so as to pass the upper end portion of one vertical member 71 and the lower end portion of the other vertical member 71 among the vertical members 71 arranged in the front-rear direction. It is attached. Of the vertical members 71 arranged in the left-right direction, the upper end portion of one vertical member 71 and the lower end portion of the other vertical member 71 and the lower end portion of one vertical member 71 and the upper end portion of the other vertical member 71 are passed. The reinforcing wire 75 is attached to each part.

また、前述したように、テレスコピック部材７４は、所定長さまで伸長又は収縮すると、その長さを保持する部材である。展開構造体７０で使用されているテレスコピック部材７４は、展開構造体７０が折り畳まれた状態から展開されると収縮する収縮型のものである。また、前後に隣接するテレスコピック部材７４は、互いに異なる方向に傾斜している。例えば、前から１番目のテレスコピック部材７４は後端部分が前端部分よりも上方に位置するように傾斜しており、前から２番目のテレスコピック部材７４は後端部分が前端部分よりも下方に位置するように傾斜している。 Further, as described above, the telescopic member 74 is a member that retains the length when the telescopic member 74 extends or contracts to a predetermined length. The telescopic member 74 used in the unfolding structure 70 is of a contraction type that contracts when the unfolding structure 70 is unfolded from the folded state. In addition, the telescopic members 74 adjacent to the front and rear are inclined in different directions. For example, the first telescopic member 74 from the front is inclined such that the rear end portion is positioned above the front end portion, and the second telescopic member 74 from the front is positioned below the front end portion. Inclined to do.

図１５は、展開構造体７０を前方から見た図であり、展開構造体７０が左右方向に折り畳たまれる様子を示している。図１５（Ａ）に示すように展開構造体７０が展開された状態から、図１５（Ｂ）に示すように左右連結部材７３をその中央部分を支点として折り曲げると、左右方向に並んだ縦部材７１が互いに接近する。そして、図１５（Ｃ）に示すように左右方向に並んだ縦部材７１を接触又は近接させることにより、展開構造体７０は左右方向に完全に折り畳まれた状態となる。このとき、展開構造体７０は、左右方向に対して垂直な平面状の形状を有している。 FIG. 15 is a view of the unfolded structure 70 as viewed from the front, and shows the unfolded structure 70 folded in the left-right direction. When the left and right connecting members 73 are bent with the central portion as a fulcrum as shown in FIG. 15B from the state in which the development structure 70 is deployed as shown in FIG. 15A, the vertical members lined up in the left-right direction. 71 approach each other. And as shown in FIG.15 (C), the expansion | deployment structure 70 will be in the state folded completely in the left-right direction by making the vertical member 71 located in a line with the left-right direction contact or adjoin. At this time, the deployment structure 70 has a planar shape perpendicular to the left-right direction.

図１６は、展開構造体７０を左方から見た図であり、展開構造体７０が後側の部分から順に前後方向に折り畳まれる様子を示している。図１６に示すように、前後方向に並んだ縦部材７１の距離を縮めると、テレスコピック部材７４が伸びて、前後方向に並んだ縦部材７１が相対的に上下方向に移動する。これにより、展開構造体７０は、図１６で示す後側部分のように、各部材７１〜７４の間に大きな隙間が生じることなく前後方向に折り畳たまれる。 FIG. 16 is a view of the unfolded structure 70 as viewed from the left, and shows a state in which the unfolded structure 70 is folded in the front-rear direction in order from the rear portion. As shown in FIG. 16, when the distance between the vertical members 71 arranged in the front-rear direction is reduced, the telescopic member 74 is extended, and the vertical members 71 arranged in the front-rear direction are relatively moved in the vertical direction. Thereby, the expansion | deployment structure 70 is folded in the front-back direction, without producing a big clearance gap between each members 71-74 like the rear side part shown in FIG.

以上のとおり、本実施形態によれば、展開構造体７０のうちの各ブロック（４つの縦部材７１によって形成される直方体の部分）に着目すると、各ブロックは左右方向に折り畳まれて平面状に変形し、その上でさらに前後方向に折り畳まれることになるため、最終的には平面状ではなく上下方向に延びる棒状に変形する。よって、本実施形態によれば、展開構造体７０を非常に小さく折り畳むことができる。 As described above, according to the present embodiment, when attention is paid to each block (a rectangular parallelepiped portion formed by the four vertical members 71) in the development structure 70, each block is folded in the left-right direction to be planar. Since it is deformed and further folded in the front-rear direction, it finally deforms into a bar shape extending in the up-down direction instead of a planar shape. Therefore, according to this embodiment, the unfolding structure 70 can be folded very small.

また、折り畳まれた展開構造体７０は、折り畳む手順とは逆の手順で展開される。展開構造体７０を展開する際、まず、展開構造体７０を前後方向に伸ばしてゆく。このとき、テレスコピック部材７４が収縮してゆき、所定の長さにまで達するとその長さを維持する。これにより、展開構造体７０の前後方向の寸法は、展開状態の寸法に維持される。続いて、折り曲げられている左右連結部材７３をまっすぐにしてゆくと、左右に隣接する縦部材７１は互いに離間してゆく。そして、左右連結部材７３が完全にまっすぐになったところで、その状態が維持される。これにより、展開構造体７０の左右方向の寸法は、展開状態の寸法に維持される。以上により、展開構造体７０は展開された状態となる。 Further, the folded unfolded structure 70 is unfolded by a procedure reverse to the folding procedure. When deploying the unfolding structure 70, first, the unfolding structure 70 is extended in the front-rear direction. At this time, when the telescopic member 74 contracts and reaches a predetermined length, the length is maintained. Thereby, the dimension of the expansion | deployment structure 70 in the front-back direction is maintained at the dimension of the expansion | deployment state. Subsequently, when the bent left and right connecting members 73 are straightened, the vertical members 71 adjacent to the left and right are separated from each other. Then, when the left and right connecting members 73 are completely straightened, the state is maintained. Thereby, the dimension of the left-right direction of the expansion | deployment structure 70 is maintained by the dimension of an expansion | deployment state. As described above, the unfolding structure 70 is unfolded.

さらに、本実施形態では、展開構造体７０を形成する複数の前後連結部材７２のうち一部の前後連結部材７２が伸縮可能に構成されている。図１７は、伸縮可能に構成された前後連結部材７２（以下、「伸縮連結部材７２Ａ」と称す）の断面図である。図１７に示すように、伸縮連結部材７２Ａは、筒状の固定軸７６と、一部が固定軸７６の内部に挿入され固定軸７６に対して摺動可能な可動軸７７とを備えている。固定軸７６の内部にはボールねじ７８と、ボールねじ７８を回転させる電動モータ７９とが設けられている。また、可動軸７７の内部にはボールねじ７８が挿入されるナット８０が設けられている。伸縮連結部材７２Ａは、以上のように構成されているため、電動モータ７９でボールねじ７８を回転させることにより、固定軸７６に対して可動軸７７を軸方向に移動させることができ、ひいては伸縮連結部材７２Ａの長さを変更することができる。 Further, in the present embodiment, some of the front and rear connection members 72 among the plurality of front and rear connection members 72 forming the development structure 70 are configured to be extendable and contractible. FIG. 17 is a cross-sectional view of the front / rear connecting member 72 (hereinafter referred to as “expandable connecting member 72A”) configured to be extendable. As shown in FIG. 17, the telescopic connecting member 72 </ b> A includes a cylindrical fixed shaft 76 and a movable shaft 77 that is partially inserted into the fixed shaft 76 and is slidable with respect to the fixed shaft 76. . A ball screw 78 and an electric motor 79 that rotates the ball screw 78 are provided inside the fixed shaft 76. A nut 80 into which a ball screw 78 is inserted is provided inside the movable shaft 77. Since the telescopic connecting member 72A is configured as described above, the movable shaft 77 can be moved in the axial direction with respect to the fixed shaft 76 by rotating the ball screw 78 with the electric motor 79, and as a result, the telescopic connecting member 72A expands and contracts. The length of the connecting member 72A can be changed.

図１８は、展開構造体７０の側面図であって、伸縮連結部材７２Ａを伸縮させた状態を示している。図中の破線で示した部分が、伸縮連結部材７２Ａである。図１８（Ａ）に示すように、展開構造体７０に設けられた伸縮連結部材７２Ａを他の前後連結部材７２と同じ長さにした場合、展開構造体７０は全体として直線状の形状を有している。一方、図１８（Ｂ）に示すように、展開構造体７０に設けられた伸縮連結部材７２Ａを他の前後連結部材７２よりも短くした場合、展開構造体７０は全体として折れ曲がった形状となる。 FIG. 18 is a side view of the development structure 70 and shows a state in which the telescopic connection member 72A is expanded and contracted. The part shown with the broken line in the figure is the telescopic connecting member 72A. As shown in FIG. 18 (A), when the expansion / contraction connection member 72A provided in the expansion structure 70 has the same length as the other front / rear connection members 72, the expansion structure 70 has a linear shape as a whole. doing. On the other hand, as shown in FIG. 18B, when the expansion / contraction connection member 72A provided in the development structure 70 is shorter than the other front / rear connection members 72, the development structure 70 is bent as a whole.

本実施形態では、このような伸縮連結部材７２Ａを有する展開構造体７０を用いて鏡ユニットの各柱５２、５３、５４、５９、６２を形成している。そのため、伸縮連結部材７２Ａを伸縮させることで、例えば鏡ユニット５１の骨柱５９（図１０参照）を折れ曲がった状態にすることにより、鏡フィルム５８の発送電パネル１０に対する角度を調整することができる。そのため、前述したように、調整ワイヤ６６によって反射鏡５０全体の角度を調整することに加え、各鏡ユニット５１の角度を微調整することにより、反射鏡５０によって太陽光を発送電パネル１０に向けて効率よく反射させることができる。 In the present embodiment, each of the pillars 52, 53, 54, 59, 62 of the mirror unit is formed using the unfolding structure 70 having such a stretchable connecting member 72A. Therefore, the angle of the mirror film 58 with respect to the shipping electrical panel 10 can be adjusted by extending or contracting the expansion / contraction connecting member 72A, for example, by making the skeleton 59 (see FIG. 10) of the mirror unit 51 bent. . Therefore, as described above, in addition to adjusting the angle of the reflecting mirror 50 as a whole with the adjusting wire 66, the angle of each mirror unit 51 is finely adjusted, so that the sunlight is directed toward the shipping power panel 10 by the reflecting mirror 50. Can be reflected efficiently.

本発明に係る宇宙大型構造物によれば、カウンターウエイトを備えているにもかかわらず容易に構築及び維持することができる。よって、宇宙大型構造物の技術分野において有益である。 According to the large space structure of the present invention, it can be easily constructed and maintained despite the provision of the counterweight. Therefore, it is useful in the technical field of large space structures.

１０発送電パネル（構造物本体）
１１単体パネル
３０カウンターウエイト
３１パネルコンテナ
４０連結部
４１支持部
４２ドッキングポート
５０反射鏡
１００宇宙太陽光発電システム（大型構造物） 10 Shipping panel (structure body)
11 Unit Panel 30 Counterweight 31 Panel Container 40 Connection Portion 41 Support Portion 42 Docking Port 50 Reflector 100 Space Solar Power Generation System (Large Structure)

Claims

地球の軌道上を周回する宇宙大型構造物であって、
構造物本体と、
前記構造物本体よりも地球から遠い位置又は近い位置に配置されたカウンターウエイトと、
前記構造物本体と前記カウンターウエイトを連結する連結部と、を備え、
前記連結部は柱状の構造体であり、
前記連結部に固定され、前記連結部に対して垂直の方向に延びる複数の支持部と、
前記支持部と前記構造物本体を連結する支持ワイヤと、をさらに備える、宇宙大型構造物。 A large space structure that orbits the earth,
The structure body;
A counterweight disposed at a position farther or closer to the earth than the structure body; and
A connecting portion for connecting the structure body and the counterweight;
The connection portion is Ri structures der columnar,
A plurality of support portions fixed to the connecting portion and extending in a direction perpendicular to the connecting portion;
A large space structure further comprising a support wire connecting the support and the structure main body .

前記支持部は、前記連結部のうち該宇宙大型構造物の重心位置に相当する部分に固定している請求項１に記載の宇宙大型構造物。 The space large structure according to claim 1 , wherein the support portion is fixed to a portion of the connecting portion corresponding to the position of the center of gravity of the space large structure.

前記複数の支持部のうち少なくとも１つの支持部の先端に宇宙機がドッキング可能なドッキングポートが設けられている、請求項２に記載の宇宙大型構造物。 The large space structure according to claim 2 , wherein a docking port capable of docking a spacecraft is provided at a tip of at least one of the plurality of support portions.

前記構造物本体は太陽光パネルであって、
前記カウンターウエイトは前記構造物本体よりも地球から遠い位置に位置し、
該宇宙大型構造物は太陽光を前記太陽光パネルへ反射する反射鏡をさらに備え、
前記反射鏡は前記複数の支持部のうち少なくとも１つの支持部の先端に設けられている、請求項２又は３に記載の宇宙大型構造物。 The structure body is a solar panel,
The counterweight is located farther from the earth than the structure body,
The large space structure further includes a reflector for reflecting sunlight to the solar panel,
The space large structure according to claim 2 or 3 , wherein the reflecting mirror is provided at a tip of at least one of the plurality of support portions.

前記宇宙機がパネルコンテナであって、
前記太陽光パネルは、該パネルコンテナによって搬送された多数の単体パネルを有し、前記連結部及び前記支持部の少なくとも一部は、空の前記パネルコンテナによって形成されている、請求項４に記載の宇宙大型構造物。 The spacecraft is a panel container,
The solar panel has a number of single panels carried by the panel container, said at least a portion of the connecting portion and the support portion is formed by the air of the panel container, according to claim 4 Space large structure.

請求項３に記載の宇宙大型構造物の構築方法であって、
該宇宙大型構造物の構成品を該宇宙大型構造物へ搬送する際、前記構成品を収容した宇宙機を前記ドッキングポートにドッキングさせる、宇宙大型構造物の構築方法。 A method for constructing a large space structure according to claim 3 ,
A method for constructing a large space structure, in which when a component of the large space structure is transported to the large space structure, the spacecraft containing the component is docked to the docking port.

構築中の宇宙大型構造物が完成後の当該宇宙大型構造物と相似関係になるように構築してゆく、請求項６に記載の宇宙大型構造物の構築方法。 The method for constructing a large space structure according to claim 6 , wherein the large space structure under construction is constructed so as to have a similar relationship with the completed large space structure.

請求項４に記載の宇宙大型構造物の構築方法であって、
前記太陽光パネルは、パネルコンテナによって搬送された多数の単体パネルを有し、
前記連結部及び前記支持部の少なくとも一部を、空の前記パネルコンテナによって形成する、宇宙大型構造物の構築方法。 A method for constructing a large space structure according to claim 4 ,
The solar panel has a number of single panels carried by a panel container,
A method for constructing a large space structure, wherein at least a part of the connection part and the support part is formed by the empty panel container.

前記パネルコンテナの表面を移動できるように構成された土台部と、前記土台部に設けられ前記パネルコンテナを把持できるように構成されたマニピュレータと、を有するサービスユニットを用い、
前記サービスユニットが、空の前記パネルコンテナを把持した状態で、既に連結されている前記パネルコンテナ上の所定位置まで移動し、当該所定位置において、既に連結されている前記パネルコンテナに、把持しているパネルコンテナを連結することで、前記連結部及び前記支持部の少なくとも一部を形成する、請求項８に記載の宇宙大型構造物の構築方法。 Using a service unit having a base part configured to be able to move the surface of the panel container and a manipulator provided on the base part and configured to be able to grip the panel container,
With the service unit holding the empty panel container, the service unit moves to a predetermined position on the already connected panel container, and at the predetermined position, holds the already connected panel container. The construction method of a large space structure according to claim 8 , wherein at least a part of the connecting part and the supporting part is formed by connecting panel containers that are connected.