2020年3月17日火曜日

小ネタ

 dplay、割引期間中に怪しい伝説が追加されたら確実に入るんだが。今の所、あまり僕好みのコンテンツは多くないんだよなぁ。。
 そもそも最近は録画したCSとかも全然消化できてない。20分以上の映像コンテンツの消化は疲れる。10分くらいのyoutubeは5本くらい余裕で見れるのに……

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 固相-固相のハイブリッドロケット、という空想。
 燃焼室に固体酸化剤、その上のタンクに固体燃料。固体燃料は適当な温度(80℃前後?)に融点が設定してある。打上げる際は固相状態でGTOにピギーバック。太陽光で加熱して燃料を液化させて燃焼室へ圧送、着火後は加速度でセトリング。
 高圧系が燃焼室+燃料タンク+押しガスの3系統必要なのが大変。固体燃料+N2Oハイブリッドなら高圧系2種類で良い。燃焼室と燃料タンクは差圧がほぼゼロだから、ここを一体で作れば多少は楽かな?

 考えてみたはいいものの、あまり利点はなさそうだ。
 N2Oは法規制とか色々デメリットはありそうだけど、だからといって固相-固相系を作るほどのデメリットではない気がする。

 ざっくり計算しただけなのであってるかわからないけど、50kg級探査機をペリジキックするのに40kgの推進剤が必要として、N2Oをその半分、20kgとすれば、全部ぶちまけて気体になるとH3ロングフェアリングの体積で20%くらい。酸欠で窒息するほどではないけど、N2Oの中毒性を考えると嫌な感じ。
 PROCYONはXeは2.5kg、0.5m^3くらい。H-IIA用4S型フェアリングの体積(衛星包絡域)が68m^3くらいなので、率にして1%未満。他の衛星等の体積によってもっと高い率にはなるが、さほど大きな問題になるような量ではない気がする。Xeも麻酔として使えるらしいので、人体への作用はある程度はあるんだろうけれども。

 そういえば、ピギーバックの質量ってどの程度の誤差が許されてるんだろうか? PROCYONは2次に高圧かかったら破裂板で放出する設計で、そのために窒息の有無の評価とかしてるわけだが、50kgのペイロードから推進剤2.5kgが抜けるとちょっとマズそう。それともH-IIA上段からすれば2.5kgくらいは誤差のうちだろうか。

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 超小型衛星の「ほどよし信頼性」は、一回ある程度ミニマムを見ておいたほうがいい気がする。
 どこまで手抜きをしたら、どの程度の機能が実現できるのか。
 例えば2次電池を搭載しなければ、電源系をかなりシンプルに作れる。日陰側ではミッションはできないけど、VGA程度のカメラを乗せるミッションなら昼間に撮影しないと意味がないから、夜間に運用する意味はない。ダウンリンクに適した地上局が夜側だとちょっと厳しいが。二次電池を搭載しなければ内包するエネルギー量はかなり小さくなるから、それらの安全面に関するコストも削減できる。
 放出後30分の電磁放射禁止制限が厳しいけど、ISSの高度であれば日陰の時間が35分くらいあるので、放出ウインドウを「日陰に入った3分後±30秒」みたいに設定しておけば、衛星が活動を開始する頃には自動的に30分制限が回避できる。
 ただ、日没側で放出すると、小型衛星をISSのデプロイカメラとして使う、みたいな遊びができないんだよねぇ。
 日照側で放出して、起動時間が一定時間経ったらヒューズ切ってRF放射許可モードへ移行、みたいな機能もアリだけど、それをやるにはMCUの宇宙線耐性を評価する必要がある(暴走してRF放射が行われないことを保証する必要がある)。コストマシマシ。物理的に電池がなく、影の有無で30分制限をクリアできれば、不正なRF放射が行われないことを保証する必要がないので、評価コストを下げることができる。
 そんな感じで色々ケチって、どこまで安く作って、どれだけの機能を載せられるか。

 たぶんKickSatを少し高性能化したあたりに落ち着くんじゃなかろうか。1kgもいらない。NORADに嫌がられそうだなぁ。。。1Uサイズに水増しするために、バス機器100g、ミッション機器10g、ダミーマス1kg、みたいな不思議なことになるんじゃなかろうか。
 開発期間も、例えば「電子工作が得意な高校生が夏休みの1週間で作りました」くらいまで短くできるはず。夏休みが4週間として、1週間で衛星作って、HTVのレイトアクセスに乗せて、搬出からISS放出まで1週間程度、その後1週間位ダウンリンクしてデータ集めて、最後の1週間でレポート書いて、夏休み明けに提出、みたいなことができるようになる。かもしれない。

 放出機会の多さからISS放出を想定しているけど、例えばSSOの相乗りとかであれば連続稼働時間を長く取れる。ただ、30分放射禁止を日陰で作れないので、どうにかして自前で用意する必要があるが。まぁ、解決策はいくつか思いつくので、必要になればもうちょっと真面目に考える。いきなりSSOに行くとも思えないし。

 /* ISSの日陰時間、なんかミスった気がする。 */

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