太陽の力で推進する宇宙ヨット

ソーラーセイル（太陽帆）は、超薄膜の帆を広げ太陽光圧を受けて進む宇宙船です。ソーラー電力セイルは、帆の一部に薄膜の太陽電池を貼り付けて大電力発電を同時に行います。この電力を用いて高性能イオンエンジンを駆動することで、ハイブリッド推進を実現し、効率的で柔軟なミッションが可能となります。
小型ソーラー電力セイル実証機「IKAROS」（IKAROS = Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun）では、帆だけで宇宙空間を航行できること及び薄膜太陽電池で発電できることの世界初の実証をめざします。IKAROSは、H-IIAロケット17号機によって金星探査機「あかつき」と相乗りで打ち上げられました。

広くて薄くて丈夫なソーラーセイル

ソーラーセイルは、太陽光を十分に受けることができれば、燃料を消費することなく、宇宙空間を進むことができます。このアイデアは100年程前からありましたが、帆の素材や展開方式など非常に難しく、近年になりやっと実用化の見通しがついてきました。IKAROSの帆は対角線の長さが20mもある正方形で、厚さはわずか0.0075mmのポリイミド樹脂です。帆の膜面には、薄膜太陽電池だけでなく、姿勢制御デバイスや理学観測用センサも搭載されています。
この薄くて軽いソーラーセイルの膜面は、IKAROSの機体をスピンさせて、その遠心力によって膜面を展開し、展張状態が維持されます。膜面先端には、おもりが取り付けられていて、膜面の展開・展張をサポートします。展開は2段階に分けられ、本体側面に搭載された展開機構によって1段階目は準静的に、2段階目は動的に展開します。この展開方式は、ブーム等の支柱を用いないため比較的軽量で、膜面が大型化しても適用することが可能です。

主要諸元