(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
・宇宙機器を照らす太陽フラックスを遮るように意図された、少なくとも一つの熱遮蔽板（１１、１２、１３）を備える熱的構造（Ａ）と、
・前記熱的構造（Ａ）を支持する板（３）と、
・測定機器又は観察機器を備える、安定化させたプラットフォーム（２１）と、
・共通のプラットフォーム（５）と
を含む宇宙機器用の太陽光防護装置であって、
前記共通のプラットフォーム（５）が前記板（３）及び前記安定化させたプラットフォーム（２１）を支持し、前記熱的構造（Ａ）及び前記安定化させたプラットフォーム（２１）が、それらの間に何の物理的接触をも示さず、その結果として機械的に切り離され、そのうえ前記熱的構造（Ａ）と前記板（３）とが熱分離手段（６、７）を介して熱的に分離されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
収集面、屈折系、又はミラーのような、電磁放射を収集、処理、又は検出することを可能にする要素（Ｍ０、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍｒ）が、安定化させたプラットフォーム（２１）により、安定して支持及び保持されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記熱遮蔽板（１１、１２、１３）が顕熱又は潜熱により太陽フラックスを蓄えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記熱遮蔽板（１１、１２、１３）がヒートパイプ又は流体ループを介して、伝導又は放射により、太陽フラックスをラジエータのような材料の表面に向けて排出することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記熱遮蔽板（１１、１２、１３）がヒートパイプ又は流体ループを介して、伝導又は放射により、太陽フラックスを前記太陽遮光板（１３）の入口面のような非物質的表面に向けて排出することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
第一のタイプの熱分離手段に対応する、チタン板からなる絶縁スペーサ（６）が、伝導により熱の分離を確実にすることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
第二のタイプの熱分離手段に対応する、多層絶縁材からなる放射スクリーンが、放射により熱の分離を確実にすることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記熱的構造（Ａ）が、少なくとも二つの熱遮蔽板（１１、１２、１３）を備え、その一つが太陽遮光板（１１）と呼ばれ、他方が内部遮蔽板（１２、１３）と呼ばれることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記太陽遮光板（１３）がアルミニウムで作られることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記内部遮蔽板（１２、１３）が次の材料、アルミニウム、ベリリウム、ＡｌＢｅＭｅｔ）（登録商標）、セラミック、ＳｉＣ、ＣｅＳｉＣ（登録商標）のうちの一つで作られることを特徴とする、請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
前記太陽遮光板（１３）がおよそ１．６ｍの高さを示すことを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
収集面、屈折系、又はミラーのような、電磁放射を収集、処理、又は検出することを可能にする前記要素（Ｍ０、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍｒ）が、銀又は金を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
前記共通のプラットフォーム（５）がおよそ１．５ｍの長さと、およそ１ｍの幅を示すことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は宇宙機器用の太陽光防護装置に関する。本発明はとりわけ太陽に近い方向を向く電磁測定装置に適する。
【背景技術】
【０００２】
具体的には、電磁放射の収集装置に対する直接の太陽照射は当該装置の熱弾性変形をもたらし、それによって一定期間にわたり動作不能となることが知られている。直接的な電磁放射が不可逆的な性能低下を発生させ、又は加熱により、実に機器の破壊を生じる可能性さえある。
【０００３】
現在、この問題の緩和を試みるために、複数の解決策が開発されている。第一に、太陽フラックスが機器を直接照らすとき、又はそれに近いとき、この機器の照準軸をずらすことが可能である。別の技術は直接の照射から機器を保護するように、太陽フラックスの影響を受ける機器の入口又は機器のあらゆる他の領域を一時的に塞ぐことにある。
【０００４】
温度変化の影響下における収集要素の変形を補償するように、収集システムの支持構造に変形が加えられることを原理とする、「無熱の」システムを開発し得ることもまた知られている。
【０００５】
機器のあらゆる性能低下を避けるための他の技術は、システムの入口又は機器の別の領域に太陽フィルタを設置することにある。
【０００６】
最後に、最近の宇宙機器においては、太陽遮光板システムが一般的に実施されている。太陽に対して収集機器の上流に位置決めされる太陽遮光板は、そのとき特に金属材料を含む邪魔板を介して太陽エネルギーを吸収し、そして放散させるように意図されている。
【０００７】
しかしながら全ての場合において、画像のロス又は劣化、及び収集要素の使用不能性が存在する。これは現今の観察任務に対し、極めて不利益をもたらす。
【０００８】
更に、一般的に同一の構造が、太陽放射の吸収を引き受ける要素、及びミラー又は他の収集機器を一度に支持する。これは大きな温度変化に起因する変形を必然的に伴う。従って、同一の材料、典型的にはベリリウムが構造全体に使用され、それによってこれらの構造に相似的な変形を伴い、従って光学系の擾乱がない場合であっても、重大な欠点が残るであろう。
【０００９】
第一に、相似ではあっても、機器の膨張はその焦点面に対する画像点の増大を引き起こし、従って機器の擾乱（焦点面の画素がもはや同じ光景ではなく、膨張した光景を観察する）、及び解像度のロスを引き起こす。
【００１０】
次に、静止衛星の場合、およそ１日の期間にわたって大きな温度変化が生じ、これは全ての部品において温度を一様にするには短すぎる時間である。この問題を最小限にするため、ミラーを有する太陽遮光板の内面を裏張りすることにより、装置内の太陽熱の放散を助けることが一般に研究されるであろう。しかし、このような方法では、装置内での太陽放射の多重反射のために、光学系の性能低下の危険性が非常に大きくなる。その上、この原理は機器内の漏光を増加させる。
【００１１】
要約すると現在の技術のいずれも、特に解像度及び利用可能性に関して、機器又はその性能の低下の危険性無しに、太陽に近い方向に向く収集機器の連続的使用を可能にしない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の一つの目的は前述の欠点を緩和することである。従って太陽に向けられている収集機器の連続的な利用可能性、性能、及び劣化しないことを確実にするため、本発明は装置の収集機器を支持するプラットフォームから熱的及び機械的に絶縁された、太陽遮光部の使用を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このために、本発明の主題は、
・宇宙機器を照らす太陽フラックスを遮るように意図された、少なくとも一つの熱遮蔽板を備える熱的構造と、
・熱的構造を支持する板と、
・測定機器又は観察機器を備える安定化させたプラットフォームと、
・共通のプラットフォームと
を含み、
前記共通のプラットフォームが独立した方法で前記板及び前記安定化させたプラットフォームを支持し、前記熱的構造及び前記安定化させたプラットフォームが、それらの間に何の物理的接触をも示さず、その結果として機械的に切り離され、そのうえ前記熱的構造と前記板とが熱分離手段を介して熱的に分離されていることを特徴とする、宇宙機器用の太陽光防護装置である。
【００１４】
収集面、屈折系、又はミラーのような、電磁放射を収集、処理、又は検出することを可能にする要素は、安定化させたプラットフォームにより、安定して支持及び保持されることが有利である。
【００１５】
熱遮蔽板は顕熱又は潜熱により太陽フラックスを蓄えることが有利である。
【００１６】
熱遮蔽板は例えばヒートパイプ又は流体ループを介して、伝導又は放射により、太陽フラックスをラジエータのような材料の表面に向けて排出することが有利である。
【００１７】
熱遮蔽板は例えばヒートパイプ又は流体ループを介して、伝導又は放射により、太陽フラックスを太陽遮光板の入口面のような非物質的表面に向けて排出することが有利である。
【００１８】
第一のタイプの熱分離手段に対応する、例えばチタン板のような絶縁スペーサが、伝導により熱の分離を確実にすることが有利である。
【００１９】
第二のタイプの熱分離手段に対応する、例えばＭＬＩ（多層絶縁材、ＭｕｌｔｉＬａｙｅｒ  Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ）のような放射スクリーンが、放射により熱の分離を確実にすることが有利である。
【００２０】
熱的構造は少なくとも二つの熱遮蔽板を備え、その一つが太陽遮光板と呼ばれ、他方が内部遮蔽板と呼ばれることが有利である。
【００２１】
太陽遮光板はアルミニウムで作られることが有利である。
【００２２】
内部遮蔽板は次の材料、アルミニウム、ベリリウム、ＡｌＢｅＭｅｔＲ、セラミック、ＳｉＣ、ＣｅＳｉＣＲのうちの一つで作られることが有利である。
【００２３】
太陽遮光板はおよそ１．６ｍの高さを示すことが有利である。
【００２４】
収集面、屈折系、又はミラーのような、電磁放射を収集、処理、又は検出することを可能にする要素は、銀又は金を含むことが有利である。
【００２５】
共通のプラットフォームはおよそ１．５ｍの長さと、およそ１ｍの幅を示すことが有利である。
【００２６】
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図に関連して与えられる以下の説明により、明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、ソーラーパネル２及び太陽遮光板１０を有する典型的な人工衛星１の図を示す。この太陽遮光板１０は、衛星１内へ組み込まれた光学系の性能を低下させる傾向がある太陽放射を遮るように意図されている。
【００２８】
図２は、本発明による例示的装置において、それ自体がインターフェース板５上に固定されたその支えである板３の上にある、熱的構造Ａを例示する。この構造Ａの機能は太陽フラックスを遮り、それを蓄え、そしてそれを排出することである。図２の例において、この構造Ａは三つの熱遮蔽板１１、１２、及び１３から成る。熱遮蔽板１１は太陽遮光板と呼ばれ、熱遮蔽板１２と１３は内部遮蔽板を構成する。これらの遮蔽板は一般に熱伝導性の材料：太陽遮光板に対して通常はアルミニウム、内部遮蔽板に対して通常はアルミニウム、ベリリウム、ＡｌＢｅＭｅｔＲ（ブラッシュ・ウェルマン社（Ｂｒｕｓｈ  Ｗｅｌｌｍａｎ  Ｉｎｃ．）製）、セラミック、ＳｉＣ又はＣｅＳｉＣＲ（ＥＣＭ  Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒｕｎｔｅｒｎｅｈｍｅｎ  ｆｕｅｒ  Ｅｎｅｒｇｉｅ−ｕｎｄ  Ｕｍｗｅｌｔｔｅｃｈｎｉｋ  ＧｍｂＨ社製）で作られる。
【００２９】
加えて、内部遮蔽板１２〜１３は、様々な手段（その中の二つが図２の略図に表わされている）を通じて、板３から熱的に絶縁され得る。従って、本発明による例示的装置において、伝導による熱的分離はチタン板６を介して行なわれる。これらのチタン板６は、それらの曲げにおける機械的柔軟性のために、熱膨張係数が２３ｐｐｍに等しいアルミニウムで一般的に作られる内部遮蔽板１２〜１３の熱膨張を吸収し、そしてチタン固有の低い伝導率及び小さい接触領域のために、内部遮蔽板１２〜１３を板３から伝導的に絶縁するという二重の利点を示す。更に、熱遮蔽板１２を保持してそれを板３に固定する揺れ台７もまた、比較的非伝導性の材料から成る。
【００３０】
図３は本発明による例示的装置において、インターフェース板５であるその支え上にある、機械的に安定化させた構造Ｂの略図を表わす。この例において、機械的に安定化させた構造Ｂは、機能が電磁放射を収集することである光学要素を備える。従って、安定化手段４を介して機械的に安定化させた光学的プラットフォーム２１は、宇宙観察機器において一般的に見出される様々な光学要素を支持する。これらは、役割が機器の照準軸を決定することである、走査ミラーとも呼ばれるミラーＭ０、役割が光線を集中させることであるＭ１、Ｍ１とＭｒの光学収差を補償するために役立つＭ２及びＭ３、又は、機能が、光線を低音保持装置に向けて光線がそのとき解析され得るようにするために、光線を曲げることである反射ミラーである。
【００３１】
図４は本発明による装置の立体的概略分解図を示す。その中に描かれているのは熱的構造Ａ、機械的に安定化させた構造Ｂ、及び支持構造Ｃ内に一つにまとめられているそれらの支えである。それにもかかわらず構造ＡとＢは独立していることが確認される。それらの間には機械的な接触はない。従って熱的構造Ａは構造Ｃの支え３に固定され、安定化手段４を介して機械的に安定化させた光学板２１を支える板５とは接触を持たない。太陽放射に対する保護の機能と、装置の収集要素の機械的安定化機能とは従って完全に別個である。更に、構造Ａと構造Ｂとの間に置かれた絶縁スペーサ又は放射スクリーンのような要素は、これらの構造間の熱的分離を増進する。図２に示される、伝導により熱的分離を確実にするチタン板に加えて、ＭＬＩ（多層絶縁材）のような放射スクリーンが内部遮蔽板１２〜１３の周りに設置され得る。これらのＭＬＩは実際に、しばしば樹脂で作られ、そしてインサートの機能を確保する透明なＤａｃｒｏｎＲ（インヴェスタ社（Ｉｎｖｅｓｔａ  Ｉｎｃ．）の商標）の層により分離されたアルミニウムを含む、一連の熱絶縁スクリーンである。一般に全体でおよそ１５の層がある。
【００３２】
図５は、本発明による例示的装置における構造Ａ、Ｂ、及びＣの組立品を示す。この例において、熱遮蔽板１２内にある走査ミラーＭ０に加えて、少なくとも一つの光学系が内部遮蔽板１３のホットセル内に位置する。インターフェース板５は典型的には長さ１．５ｍ×幅１ｍである。太陽遮光板１１はおよそ１．６５ｍの高さを示し、これは現在使用されている太陽遮光板とは対照的である。後者は一般にもっと小さく、およそ０．５ｍの高さを示す。実際、太陽遮光板１１の主な機能は、機器の入口空洞内への太陽放射の進入を最大限減らすことである。その有効性は高さに直接関係する。最後に、放射を吸収してはならない光学系は、それらの活性面が銀で覆われることが好ましいやり方であるが、しかしまた、それらの活性面が金で覆われてもよい。
【００３３】
要約すると、本発明は電磁放射を収集する要素の太陽光防護の機能と機械的安定化の機能とを切り離すことにより、太陽に近い方向を向く宇宙機器の連続的使用を可能にするという主要な利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】特に太陽遮光板を備える、現在の技術水準による宇宙機器の概略図である。
【図２】本発明による装置において、専ら熱的機能を保証する構造の例である。
【図３】本発明による装置において、何ら熱的機能を保証しない安定化させたプラットフォームの例である。
【図４】本発明による例示的装置の立体分解図である。
【図５】本発明による例示的装置の様々な構造の組立図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  衛星、人工衛星
２  ソーラーパネル
３  板、支え
４  安定化手段
５  インターフェース板、板、共通プラットフォーム
６  絶縁スペーサ、チタン板、熱分離手段
７  揺れ台、熱分離手段
１０  太陽遮光板
１１  熱遮蔽板、太陽遮光板、太陽遮光部
１２  熱遮蔽板、太陽遮光部、内部遮蔽板
１３  熱遮蔽板、太陽遮光部、内部遮蔽板、太陽遮光板
２１  プラットフォーム、光学板
Ａ  熱的構造
Ｂ  機械的に安定化させた構造
Ｃ  支持構造
Ｍ０  測定機器又は観察機器、収集機器
Ｍ１  測定機器又は観察機器、収集機器
Ｍ２  測定機器又は観察機器、収集機器
Ｍ３  測定機器又は観察機器、収集機器
Ｍｒ  測定機器又は観察機器、収集機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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