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公開番号2025083324
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2024201509
出願日2024-11-19
発明の名称宇宙用途のための自己支持宇宙環境保護デバイスおよびデバイスを製造する方法
出願人マクドナルド・デトワイラー・アンド・アソシエイツ・コーポレーション
代理人個人,個人,個人
主分類G21F 1/10 20060101AFI20250523BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】自己支持宇宙環境保護デバイスおよびデバイスを製造する方法を提供すること。
【解決手段】デバイスは、宇宙ベースシステムの構成要素上に取り付けるために製造され、宇宙線耐性ポリマベース材料から構成される自己支持ポリマベース本体を含む。デバイスは、自己支持ポリマベース本体の外面に適用される低吸収率仕上げであって、宇宙線耐性ポリマベース材料より低い太陽光吸収率(α)値を有する、低吸収率仕上げと、自己支持ポリマベース本体の内面に適用される低放射率仕上げであって、宇宙線耐性ポリマベース材料より低い赤外線放射率(ε)値を有する、低放射率仕上げとをさらに含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
宇宙ベースシステムの構成要素をカバーするための、自己支持宇宙環境保護デバイスであって、
前記構成要素上に取り付けるために製造され、宇宙線耐性ポリマベース材料から構成される自己支持ポリマベース本体を備え、
前記自己支持ポリマベース本体が、前記自己支持宇宙環境保護デバイスが取り付けられると前記構成要素に面する内面と、宇宙環境にさらされる外面とを備える、自己支持宇宙環境保護デバイス。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
低吸収率仕上げが前記自己支持ポリマベース本体の前記外面に適用され、前記低吸収率仕上げが、前記宇宙線耐性ポリマベース材料より低い太陽光吸収率(α)値を有する、請求項1に記載のデバイス。
【請求項３】
低放射率仕上げが前記自己支持ポリマベース本体の前記内面に適用され、前記低放射率仕上げが、前記宇宙線耐性ポリマベース材料より低い赤外線放射率(ε)値を有する、請求項1に記載のデバイス。
【請求項４】
前記宇宙線耐性ポリマベース材料が、ポリマ複合物、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)、PEKKベースFDMサーモプラスチック、または、ポリエーテルイミド(PEI)のうちのいずれか1つである、請求項1に記載のデバイス。
【請求項５】
前記宇宙線耐性ポリマが、導電性を実現し、前記自己支持宇宙環境保護デバイスの使用に関係するESDリスクを減らすためにカーボン充填される、請求項1に記載のデバイス。
【請求項６】
前記低吸収率仕上げが白色塗装である、請求項1に記載のデバイス。
【請求項７】
前記低放射率仕上げが金属めっきである、請求項1に記載のデバイス。
【請求項８】
前記金属めっきが複数のめっき層を含み、前記複数のめっき層が、ニッケルめっき層上の銀めっき層またはニッケルめっき層上の金めっき層を含む、請求項7に記載のデバイス。
【請求項９】
前記金属めっきが、ニッケルめっき、金めっき、または銀めっきである最後の金属めっき層を含む複数のめっき層を含む、請求項7に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記低放射率仕上げが低放射率塗装である、請求項1に記載のデバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
以下は、一般的に、宇宙環境保護デバイスに関し、より詳細には、宇宙ベースの用途および衛星システムのための宇宙環境保護デバイスに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
放射線および原子状酸素への暴露、流星塵および軌道上デブリ(MMOD)との衝突、ならびに、かなりの温度範囲および/または極値などの、厳しい環境および環境的脅威にさらされるとき、宇宙ベースの用途における構造物、構成要素、または機構のために、宇宙環境保護が必要である。
【０００３】
そのような構造物、構成要素、または機構などを保護するための既存の手法としては、保温ブランケットが挙げられる。伝統的な保温ブランケットは、柔軟であって、ブランケットと支持構造物の間に複数の取付点を有する支持構造物を必要とする。保温ブランケットは、典型的には、女性裁縫師によって開発されたパターンを使用して作られており、ここで、パターンは、航空アンテナを使用して作成され、その後、保温ブランケットが製造されて最終的に取り付けられる。製造する前に、保温ブランケットのパターン作成者は、構造物、構成要素、または機構の最終的な組立の完了まで待つように求められる。この要件によって、取付前に保温ブランケットの正確な形状を決定するのに複雑さが追加され、保温ブランケットの構成に、複数回の繰返しおよび調整がもたらされる。このプロセスは、費用がかかり、時間がかかり、スケジュールを左右する。
【０００４】
保温ブランケットは、典型的には、熱伝導率が非常に低い柔軟なポリマベース材料でできており、保護される構造物、構成要素、または機構への熱エネルギの伝達が減らされる。保温ブランケットの性質および変わりやすい構成に起因して、効果的な熱特性は、全く一貫性がない。というのは、熱特性は、使用されるアタッチメント、スリット/不連続部の数、および折り目の数にかなり依存するためである。これらの要素が、合わさって、保温ブランケットの絶縁効率が下がることにつながる。
【０００５】
保温ブランケットは壊れやすく、破れやすい。また、カバーされる構造物、構成要素、または機構の適正な動作に、潜在的に、引っかかる、または、干渉する可能性がある。保温ブランケットに何らかの損傷があっても、容易に検出できない可能性があり、潜在的に、ミッションが失敗することにつながり得る。既に宇宙にいる場合、何らかの修正は困難または不可能となる場合がある。したがって、構造物、構成要素、または機構上に取り付けるときに、典型的には、大きく距離を取ることおよび間隔を空けることが必要だが、このことによって、最終的には、重大な取付問題および絶縁効率の低下がもたらされる。
【０００６】
宇宙において構造物、構成要素、または機構を保護するための他の既存の手法は、断熱性金属シート(たとえば、絶縁ワッシャを有するアルミニウムシート)など、費用効果的でなく重い可能性がある。
【０００７】
特に衛星配置の領域において、宇宙での運用がますます拡大しており、産業を支えるために、構造物、構成要素、または機構を大容量で製造する切迫した需要が大きくなっている。したがって、宇宙の厳しさからそのような構造物、構成要素、または機構を防衛するための、費用/スケジュール効率的な解決策の開発が緊急課題となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、既存のシステムおよび方法の欠点のうちの少なくとも一部を克服する、宇宙用途における構造物、構成要素、または機構のための、改善された宇宙環境保護デバイスについて、切迫した必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
宇宙ベースシステムの構成要素をカバーするための、自己支持宇宙環境保護デバイスが提供される。デバイスは、構成要素上に取り付けるために製造され、宇宙線耐性ポリマベース材料から構成される自己支持ポリマベース本体を備え、自己支持ポリマベース本体は、自己支持宇宙環境保護デバイスが取り付けられると構成要素に面する内面と、宇宙環境にさらされる外面とを備える。
【００１０】
一実施形態では、低吸収率仕上げが自己支持ポリマベース本体の外面に適用され、低吸収率仕上げは、宇宙線耐性ポリマベース材料より低い太陽光吸収率(α)値を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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