高温・極寒の宇宙環境に耐える熱制御技術を開発 月面探査車の長期活動の実現に貢献
プレスリリース | 2024年6月11日
名古屋大学大学院工学研究科の西川原 理仁 准教授らの研究グループは、宇宙航空研究開発機構(JAXA)研究開発部門第二研究ユニットの宮北 健 主任研究開発員と豊橋技術科学大学大学院工学研究科の瀬下 玄輝 博士前期課程学生、横山 博史 教授、柳田 秀記 名誉教授との共同研究で、月面ローバが2週間の寒い夜を超えるためのヒートスイッチデバイスを新たに開発しました。
近年、国際的な開発競争が激しくなっていている月探査の中で、月面ローバによる探索活動は、人類の活動領域の拡大など持続的な月探査の中心的役割と位置づけられ、非常に重要な役割を担っています。
月は2週間ごとに昼と夜が入れ替わり、月面ローバは昼の太陽が当たる時は100℃、夜の陰になる時は-190℃と、大きな温度差の環境の下で活動することが求められます。そのため、月面ローバに搭載される電子機器を適切な温度に維持するために昼は放熱し、夜は保温するヒートスイッチ技術が必要です。さらに月面ローバは使用可能なエネルギーが限られるため、省エネルギーでの動作も同時に求められます。
本研究では、低消費電力で冷媒の流動を制御可能な電気流体力学ポンプを新たに開発し、無電力で高効率な放熱ができるループヒートパイプ注3）と組み合わせることで、昼は無電力で放熱し、夜は低消費電力で極寒環境との断熱ができる熱制御デバイスを開発し、実験室環境での実証に成功しました。本技術によって極寒の夜を耐えることができる月面ローバによる長期的な月探査活動の実現が期待されます。
本研究成果は、2024年5月17日付エルゼビアのジャーナル「Applied Thermal Engineering」に掲載されました。
