(57)【要約】少なくとも一つの展開可能な熱ラジエータ（６４）を備える人工衛星（５０）が開示される。いったん展開されると、熱ラジエータ（６４）は再配置され得る。一実施形態の展開可能な熱ラジエータ（６４）は、一つの展開位置から別の展開位置に移動すべく、第１軸線（７４）周り、第２軸線（７６）周り、または両軸線周りに移動され得る。
2009530188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１熱ラジエータを備える人工衛星であって、
前記第１熱ラジエータは収容位置から第１展開位置に展開可能であり、
前記第１熱ラジエータは前記第１展開位置になった後、前記第１展開位置から第２展開位置に移動すべく連節式である、人工衛星。
【請求項２】
前記第１熱ラジエータは、前記収容位置から前記第１展開位置に移動する場合に非動作状態であり、
前記第１熱ラジエータは前記第１展開位置に到達後にのみ動作状態として起動し、
前記第１熱ラジエータは前記第１展開位置から前記第２展開位置に移動する場合に動作状態である、請求項１記載の人工衛星。
【請求項３】
前記収容位置から前記第１展開位置への移動時の前記第１熱ラジエータの位置変化は第１規模であり、
前記第１展開位置から前記第２展開位置への移動時の前記第１熱ラジエータの位置変化は、前記第１規模よりも小さい第２規模である、請求項１記載の人工衛星。
【請求項４】
前記人工衛星は更に、
前記第１熱ラジエータに動作自在に相互接続される制御装置と、
所定方法で前記第１熱ラジエータを再配置すべく前記制御装置によって用いられる再配置連続操作シーケンスと
を備える、請求項１記載の人工衛星。
【請求項５】
前記人工衛星は静止軌道上に位置する、請求項１記載の人工衛星。
【請求項６】
前記第１熱ラジエータは、第１自由端を備える片持構造体であり、
地球から前記第１自由端までの距離は、前記収容位置からの前記第１熱ラジエータの移動時に漸次増加する、請求項１記載の人工衛星。
【請求項７】
前記第１熱ラジエータは、第１自由端を備える片持構造体であり、
前記第１自由端は、前記収容位置からの前記第１熱ラジエータの移動時に、軌道経路に沿う前記人工衛星の移動方向に漸次移動する、請求項１記載の人工衛星。
【請求項８】
前記第１熱ラジエータは、第１自由端を備える片持構造体であり、
前記第１自由端は、前記収容位置からの前記第１熱ラジエータの移動時に、軌道経路に沿う前記人工衛星の移動方向とは反対方向に漸次移動する、請求項１記載の人工衛星。
【請求項９】
前記人工衛星は更に、
前記人工衛星が軌道上に位置する場合には常に地球に面する天底パネルと、
前記人工衛星が前記軌道上に位置する場合には前記地球から遠ざかる方向を向く天頂パネルと
を備え、前記天頂パネルは前記天底パネルに対向し、
前記第１熱ラジエータが前記収容位置の場合、前記地球からの前記第１熱ラジエータの高度は、前記地球からの前記天底パネルの高度と、前記地球からの前記天頂パネルの高度との間に設定され、
前記第１熱ラジエータが前記第１展開位置の場合、前記地球からの前記天頂パネルの高度は、前記地球からの前記天底パネルの高度と、前記地球からの前記第１熱ラジエータの高度との間に設定される、請求項１記載の人工衛星。
【請求項１０】
前記人工衛星は更に、
前記人工衛星が軌道上に位置する場合には常に地球に面する天底パネルと、
前記人工衛星が前記軌道上に位置する場合には常に前記地球から遠ざかる方向を向く天頂パネルと
を備え、前記天頂パネルは前記天底パネルに対向し、
前記第１熱ラジエータは前記展開位置の場合、前記天頂パネルを越えて天頂方向に延びる、請求項１記載の人工衛星。
【請求項１１】
前記第１熱ラジエータは、前記第１展開位置から前記第２展開位置への移動時に、単一の基準軸線周りに連節可能である、請求項１記載の人工衛星。
【請求項１２】
前記第１熱ラジエータは、前記収容位置から前記第１展開位置への移動時に、前記単一の基準軸線周りに移動する、請求項１１記載の人工衛星。
【請求項１３】
前記第１熱ラジエータは、前記第１展開位置から前記第２展開位置への移動時に、第１基準軸線周りと第２基準軸線周りとに連節可能である、請求項１記載の人工衛星。
【請求項１４】
前記第１熱ラジエータは、前記収容位置から前記第１展開位置への移動時に、前記第１基準軸線周りを移動する、請求項１３記載の人工衛星。
【請求項１５】
前記人工衛星は更に、
衛星本体と、
前記第１熱ラジエータを前記衛星本体に移動自在に相互接続する第１ジンバルと
を備え、
前記第１ジンバルは、前記収容位置から前記第１展開位置への前記第１熱ラジエータの移動と、前記第１展開位置から前記第２展開位置への前記第１熱ラジエータの移動とを提供する、請求項１記載の人工衛星。
【請求項１６】
前記人工衛星は更に、
衛星本体と、
前記第１熱ラジエータを前記衛星本体に移動自在に相互接続する第１ジンバルと第２ジンバルと
を備え、
前記第１ジンバルは、前記収容位置から前記第１展開位置への前記第１熱ラジエータの移動と、前記第１展開位置から前記第２展開位置への前記第１熱ラジエータの移動とを提供し、
前記第２ジンバル単独では前記収容位置から前記第１展開位置への前記第１熱ラジエータの移動を提供できず、前記第２ジンバルは前記第１展開位置から前記第２展開位置への前記第１熱ラジエータの移動を提供する、請求項１記載の人工衛星。
【請求項１７】
人工衛星の操作方法であって、前記操作方法は、
収容位置から第１展開位置に第１熱ラジエータを展開する展開ステップと、
前記展開ステップ後に前記第１熱ラジエータの位置を調整するステップと
を備える、操作方法。
【請求項１８】
前記操作方法は更に、前記展開ステップの後にのみ、前記第１熱ラジエータの動作を起動するステップを備える、請求項１７記載の操作方法。
【請求項１９】
前記収容位置から前記第１展開位置への移動時の前記第１熱ラジエータの位置変化は第１規模であり、
前記第１展開位置から前記第２展開位置への移動時の前記第１熱ラジエータの位置変化は、前記第１規模よりも小さい第２規模である、請求項１７記載の操作方法。
【請求項２０】
前記操作方法は更に、前記人工衛星を静止軌道に移行させるステップを備える、請求項１７記載の操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は人工衛星に係り、具体的には展開後に位置調整され得る展開可能なラジエータを用いる人工衛星に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星は、地球周りの様々な軌道に配置され得る。一般に静止軌道と呼ばれるものは、人工衛星が毎日一回地球を旋回する一つの軌道である。人工衛星は、地表から約３５，８００ｋｍ（２２，３００マイル）上空に位置しなければならない。特定高度での人工衛星の軌道周期は、地球が地軸線周りに回転する速度と適合すべきである。比較として、国際宇宙ステーションとスペースシャトルは両方とも、一般に低地球軌道と呼ばれる軌道を旋回する。国際宇宙ステーションは、地表から約４００ｋｍ上空の高度で地球を旋回し、スペースシャトルは通常、地表から約３００ｋｍ上空の高度で地球を旋回する。静止軌道上に位置する人工衛星を以後、「静止衛星」と呼び得る。
【０００３】
展開可能な熱ラジエータ（熱放射体）は、商業用、民間用、および政府用の人工衛星システムでよく見られる。有意な熱散逸要件を備える多くの比較的大きな人工衛星は、現在では固定展開位置の展開可能な熱ラジエータを用いる。熱ラジエータの固定展開位置は、太陽の角度と他の宇宙船設計運転要件たとえば太陽電池妨害、アンテナ妨害、推進器噴煙衝突（推進器プルーム・インピンジメント）を考慮に入れながら、太陽熱散逸能力を最適化するように選ばれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ミッション全体に対して熱ラジエータの展開位置を固定すると、最新の技術は、競合する全パラメータに対して妥協するので、所定時間に最大能力を提供し得ない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１特徴は、一般に人工衛星によって具現化される。第１特徴に関連する人工衛星は、第１熱ラジエータを含む。第１熱ラジエータは、収容位置から第１展開位置に展開可能である。第１熱ラジエータは、第１展開位置の後、第１展開位置から第２展開位置に移動できるように連節可能であるか、または再配置可能である。
【０００６】
本発明の第１実施形態に関して、言及される形状構成の様々な改良点が位置する。更なる形状構成も、同様に本発明の第１実施形態に組込まれる。これらの改良点と付加的な形状構成は、個々にまたは任意の組合せで存在し得る。一実施形態の人工衛星は、地球静止軌道を含む静止軌道上に位置する。第１特徴は特に静止衛星に向いているが、第１特徴の人工衛星は、任意の好適軌道に配置され得る。人工衛星はまた、任意の好適構造であることが可能であり、任意の好適機能（たとえば通信、地球画像、気象観測、天文学）を提供し得ると共に、任意の好適様式（たとえば三軸安定化、回転）であり得る。少なくとも１つのアンテナは、人工衛星によって更に任意の目的で利用可能である。少なくとも１つのこれらのアンテナは、展開可能であり得ると共に、各々のアンテナは任意の好適サイズ、形状、構造、または様式であり得る。少なくとも１つの太陽電池パネルあるいは太陽電池または他の搭載電源もまた、人工衛星によって利用され得る。太陽電池パネルあるいは太陽電池または搭載電源のうちの各々は、任意の好適サイズ、形状、構造、または様式であり得ると共に、展開可能な構造体または固定構造体の形態であり得る。複数の第１熱ラジエータの使用を含めて、任意の好適数の第１熱ラジエータも、人工衛星によって用いられ
得る。
【０００７】
第１熱ラジエータは、第１特徴に従って任意の好適サイズ、形状、または構造であり得る。任意の好適動作または動作の組合せを利用することによって、第１熱ラジエータを展開し得るか、または第１熱ラジエータを収容位置から第１展開位置に移動させ得る。一実施形態の展開は、第１軸線（たとえば旋回動作、並進動作、軸方向動作、またはスライド動作）での動作である。第１展開位置への第１熱ラジエータの展開は、複数軸での動作を同様に使用し得る。何れの場合も、初期展開後の第１熱ラジエータの位置調整は、任意の好適動作または動作の組合せを同様に使用し得る（たとえば旋回動作、並進動作、軸方向動作、またはスライド動作）。たとえば調整は、第１軸線、第１軸線とは異なる第２軸線、または両軸における第１熱ラジエータの任意の動作を使用し得る。一実施形態の第１熱ラジエータの動作は、収容位置から第１展開位置への移動時の単一の軸線周りである。第１展開位置から第２展開位置への移動時の第１熱ラジエータの動作は、二軸以下の軸線周りに限定される。
【０００８】
第１特徴の場合の第１展開位置は、収容位置（たとえば収容位置は、地球からの飛行の少なくとも初期部分中の熱ラジエータの位置である）からの移動時に、第１熱ラジエータによってとられる初期位置に一致する。第１熱ラジエータの展開と次の再配置は、幾つかの特性化に従う。一つは、第１熱ラジエータが収容位置から第１展開位置に移動する場合、非動作状態にあり得ることであり（たとえば冷却剤は、第１熱ラジエータを流れない）、第１熱ラジエータの動作は、第１熱ラジエータが収容位置から最初に展開後、何時でも起動され得る（たとえば冷却剤は、第１熱ラジエータを通って流れ始め得る）。第１熱ラジエータは、第１展開位置から第２展開位置に移動されると、動作可能になり得る（たとえば冷却剤は、第１熱ラジエータを通って流れ得る）。別の特性化は、収容位置から第１展開位置への移動時の第１熱ラジエータの位置変化が第１規模であり得ることと（たとえば約９０°よりも大きな動作範囲を移動する）、第１展開位置から第２展開位置への移動時の第１熱ラジエータの位置変化は、第１規模未満である第２規模であり得ることである（たとえば約９０°以下の動作範囲。可能であれば数度のみの動作範囲を移動する）。最後に第１熱ラジエータは、第１展開位置と第２展開位置の各々の場合、人工衛星の衛星本体に対して静止位置にあり得る（たとえば第１熱ラジエータの動作は、第１展開位置に到達後に終結し得る。また第１熱ラジエータの動作は、所望または必要に応じて再配置後、第２展開位置に達した後に終結され得る）。
【０００９】
初期展開後の第１熱ラジエータの再配置は、任意の好適目的と任意の好適時点に行われ得る。たとえば再配置は、太陽に関して第１熱ラジエータを「極限状態」で維持するため、あるいは第１熱ラジエータの熱放射面への太陽光線の入射角を減らすためであり得る。第１熱ラジエータは、季節毎に、毎日のように、任意の所望または必要な日程で、または別の所望または必要に応じて再配置を受け得る。再配置は、第１熱ラジエータによって拒絶される熱量を調整する目的でもあり得る。更に別の可能性は、再配置が太陽光線に対する第１熱ラジエータの熱放射面の暴露を増やす目的であり得ることである（たとえば第１熱ラジエータを「解凍」するため）。
【００１０】
第１特徴の人工衛星のための第１熱ラジエータの初期展開位置または第１展開位置は、任意の好適方法で成立または制御され得る（たとえば人工衛星の打上げ前に「予め設定される」か、または成立される）。第１熱放射の再配置を起動すべく任意の好適原理を用い得る。たとえば第１熱ラジエータは、人工衛星と通信する地球上の地上局からの制御信号の受信に基づき再配置され得る。別の選択肢は、第１熱ラジエータの再配置を制御すべく再配置連続操作シーケンスを用いることであろう。たとえば再配置連続操作シーケンスは、地球と太陽のうちの少なくとも一方に対する人工衛星の位置に関する予備知識に基づき、一連の位置を通って第１熱ラジエータを通過させ得る制御装置によって、蓄積またはア
クセスされ得る。更に別の選択肢は、少なくとも１つの関連センサからのフィードバックに基づき第１熱ラジエータの再配置を制御することであり得る（たとえば温度センサ、電力センサ）。そのような閉鎖ループシステムは、任意の好適アルゴリズムを用いることによって、任意の所望結果を獲得すべく第１熱ラジエータを再配置し得る。
【００１１】
第１特徴の人工衛星は、衛星本体に常に固定位置で維持される第２熱ラジエータを含み得る。一実施形態の第１熱ラジエータは、少なくとも全体的に第２熱ラジエータ上で収容されるか、あるいは少なくとも全体的に第２熱ラジエータに隣接して収容される。何れの場合も第１熱ラジエータは、任意の好適サイズ、形状、構造、または様式であり得る。第１熱ラジエータに関して重要なことは、第１熱ラジエータが収容位置から展開可能であることと、展開後に任意の好適方法と上記のような任意の目的で別の位置に移動できることである。任意の好適機構を用いることによって、最初に第１熱ラジエータを展開可能である。最初に展開後、任意の好適機構を用いることによって第１熱ラジエータを再配置し得るか、または任意の好適共通機構を用いることによって、最初に第１熱ラジエータを展開し、その後に第１熱ラジエータを再配置するかあるいは両方を行い得る。
【００１２】
第１熱ラジエータは、第１特徴の場合において第１展開位置における任意の好適場所に配置され得る。たとえば第１熱ラジエータは、第１展開位置において衛星本体から一端が突出し得る。第１熱ラジエータの第１自由端は、第１特徴の人工衛星が軌道上に位置する場合、地球から最も遠くにある第１熱ラジエータの部分であり得る。別の選択肢は、第１熱ラジエータの第１自由端が第１特徴の人工衛星の軌道経路に関して第１熱ラジエータのうちの先頭部分であることであろう（たとえば第１熱ラジエータは、人工衛星が軌道経路に沿って移動する方向に衛星本体から延び得る）。更に別の選択肢は、第１熱ラジエータの第１自由端が第１特徴の人工衛星の軌道経路に関して第１熱ラジエータのうちの後曳部分であることであろう（たとえば第１熱ラジエータは、人工衛星が軌道経路に沿って移動する逆方向に衛星本体から延び得る）。更に別の選択肢は、人工衛星が軌道上に位置する場合、第１熱ラジエータが地球の方向に衛星本体から延びることであろう。
【００１３】
第１特徴の人工衛星の場合の第１熱ラジエータは、上記のように片持構造と見なされ得る。一実施形態の片持第１熱ラジエータの第１自由端は、第１熱ラジエータが収容位置から第１展開位置へ移動する少なくとも一部分の間に地球から漸次遠くに離れるように移動する。別の実施形態の片持第１熱ラジエータの第１自由端は、第１熱ラジエータが収容位置から第１展開位置に移動する少なくとも一部分の間に軌道経路に沿って人工衛星が移動する方向に更に漸次移動する。更に別の実施形態の片持第１熱ラジエータの第１自由端は、第１熱ラジエータが収容位置から第１展開位置に移動する少なくとも一部分の間に軌道経路に沿って人工衛星が移動する方向とは逆方向に更に漸次移動する。更に別の実施形態の片持第１熱ラジエータの第１自由端は、第１熱ラジエータが収容位置から第１展開位置に移動する少なくとも一部分の間に地球に向かって更に漸次移動する。
【００１４】
第１特徴の場合において第１展開位置の場合、第１熱ラジエータの位置または方位に関連して行い得る更に他の特性化が存在する。人工衛星が軌道上に位置する場合、常に地球に面する天底パネルと、天底パネルの真向かいに配置される天頂パネルとを更に人工衛星が含む場合を考えよう。天頂パネルは、人工衛星が軌道上に位置する場合、地球から見て外方に向く。一実施形態の第１熱ラジエータは、第１熱ラジエータが収容位置の場合、地表からの天底パネルの高度と、地表からの天頂パネルの高度との間の、何処かの地表からの高度に位置する。天頂パネルは、第１熱ラジエータが第１展開位置の場合、地表からの天底パネルの高度と、地表からの第１熱ラジエータの主要放射面の高度との間の、何処かの地表からの高度に位置する。別の実施形態の第１熱ラジエータの主要放射面は、第１展開位置の場合、天頂方向に天頂パネルから離間すると見なされ得る。
【００１５】
第１特徴の人工衛星が次には、人工衛星が軌道上に位置する場合に常に地球に面する天底パネルを有する衛星本体を含む場合を考えよう。その場合、第１熱ラジエータは第１縁、第２縁、第３縁、および第４縁を含む。第１縁は、第１熱ラジエータが第１展開位置の場合、衛星本体に最も近い第１熱ラジエータの部分である。第２縁は、第１熱ラジエータが第１展開位置の場合、衛星本体から最も遠い第１熱ラジエータの部分である。第３縁と第４縁は、それぞれ第１縁と第２縁の間に延びる。第１縁、第２縁、第３縁、および第４縁は、第１熱ラジエータの周囲全体を規定し得る。任意の場合と第１実施形態の第２縁全体は、第１特徴の人工衛星が軌道上に位置する場合、全第１縁よりも地球から遠くに配置される。第２実施形態の第１縁と第２縁は、軌道上に位置する場合、人工衛星の軌道経路に沿って互いに離間する。第３実施形態の第１熱ラジエータの第２縁は、人工衛星が軌道上に位置する場合、第１熱ラジエータの先頭縁または後曳縁の何れかである。
【００１６】
第１熱ラジエータは、第１特徴の場合において、収容位置から第１展開位置に進行する第１軸線（第１軸線周りの運動に限定されることを含めて）で移動し得る。第１熱ラジエータが第１展開位置をとった後、第１熱ラジエータは、任意の好適時点で、任意の好適目的のため、更に任意の好適回数、再配置され得る。一実施形態の再配置は、第１軸線周りの第１熱ラジエータの運動によって（第１軸線周りの運動に限定されることを含めて）、または第１軸線とは異なる第２軸線周りの第１熱ラジエータの運動によって（第２軸線周りの運動に限定されることを含めて）、あるいは第１軸線と第２軸線の両軸での第１熱ラジエータの運動によって提供される。第１軸線と第２軸線は、互いに直交し得る。第２軸線は人工衛星から地球に延びる軸に一致し得、第１軸線は人工衛星の軌道面内に含まれ得る。
【００１７】
第１熱ラジエータは、第１特徴の場合での第１展開位置から第２展開位置への移動時に、単一の基準軸線周りに連節可能であり得る。一実施形態の単一の基準軸線は、軌道上に位置する場合、地球と軌道の間を延びると共に、人工衛星の軌道平面内にある軸と少なくとも全体的に直交する。別の実施形態の第１熱ラジエータは、収容位置から第１収容位置に同様に移動する場合、単一の基準軸線周りを移動する。
【００１８】
第１熱ラジエータは、第１特徴の場合の第１展開位置から第２展開位置への移動時に、第１基準軸線と第２基準軸線周りに連節でき得る。一実施形態の第１基準軸線は、軌道上に位置する場合、地球と人工衛星の間を延びる軸であり、人工衛星の軌道平面内にある軸とは少なくとも全体的に直交する。別の実施形態の第１熱ラジエータは、収容位置から第１展開位置に同様に移動する場合、第１基準軸線周りを移動する。別の実施形態の第２基準軸線は、第１基準軸線と少なくとも全体的に直交する。更に別の実施形態の第２基準軸線は、人工衛星が軌道上に位置する場合、少なくとも全体的に地球の方向に延びる。
【００１９】
第１特徴の人工衛星は、衛星本体を含み得る。一実施形態の第１ジンバルは、第１熱ラジエータを衛星本体に移動自在に相互接続する。第１ジンバルは、第１熱ラジエータの収容位置から第１展開位置への運動を提供し得ると共に、更に第１熱ラジエータの第１展開位置から第２展開位置への運動を提供し得る。別の実施形態の第１ジンバルと第２ジンバルは、第１熱ラジエータを衛星本体に移動自在に相互接続する。この例における第１ジンバルは、第１熱ラジエータの収容位置から第１展開位置への運動を提供し得ると共に、更に第１熱ラジエータの第１展開位置から第２展開位置への運動を提供し得る。第２ジンバルはまた、第１熱ラジエータの第１展開位置から第２展開位置への運動を提供し得る。しかし、第２ジンバル単独では、第１熱ラジエータを収容位置から展開位置に移動させることができない。第１ジンバルと第２ジンバルは、各々が第１熱ラジエータを第１展開位置から第２展開位置に移動させるべく個々に用いられ得る。第１ジンバルと第２ジンバルは、第１熱ラジエータを第１展開位置から第２展開位置に移動させるために任意の順序で連続して用いられ得る。最終的に第１ジンバルと第２ジンバルは、第１熱ラジエータを第１
展開位置から第２展開位置に移動させるべく同時に用いられ得る。第１ジンバルと第２ジンバルのうちの一方または両方を用いる任意の方法を利用することによって、第１熱ラジエータを第１展開位置から第２展開位置に移動させ得る。
【００２０】
本発明の第２特徴は、宇宙船によって具現化される。宇宙船は、一般に少なくとも１つのステージを備える打上機と、ペイロードフェアリングとを備える。ペイロードフェアリングは、打上機に相互接続され、打上機によって推進される。ペイロードフェアリングは更に、打上機の飛行の少なくとも初期の間、静止衛星の周囲を覆う。静止衛星は、少なくとも一つの展開可能且つ後に再配置可能な熱ラジエータを備える。
【００２１】
本発明の第２特徴に関連して、言及される形状構成の様々な改良点が位置する。更なる形状構成はまた、同様に本発明の第２特徴に組込まれ得る。これらの改良点と付加的形状構成は、個々にまたは任意の組合せで、存在し得る。最初に第１特徴に関連する人工衛星に関して上記された種々の形状構成は、個々にまたは任意の組合せで、第２特徴に関連する静止衛星によって用いられ得る。ペイロードフェアリングは、静止衛星であり得るように飛行中の任意の好適時点で放出され得る。打上機が複数のステージを用いる場合、これらのステージは、同様に連続して放出され得る。一般に静止衛星は、大気圏外において打上機から放出される（ペイロードフェアリングは通常、飛行における比較的初期に放出される）。その後に、静止衛星は、任意の好適方法で更に所望の静止軌道まで推進され得る。人工衛星のうちの少なくとも１つの熱ラジエータは、任意の好適時点で、たとえば人工衛星が静止軌道に入った後に展開され得る。熱ラジエータが最初の展開位置をとった後、熱ラジエータは、所望または必要に応じて再配置され得る。
【００２２】
本発明の第３特徴は、人工衛星の操作方法によって具現化される。人工衛星は、静止軌道に配置され得る（しかし人工衛星は、任意の好適軌道に配置され得る）。何れの場合も第１熱ラジエータは、収容位置から展開位置に展開され、第１熱ラジエータの位置は、初期展開の後に調整されることもある。
【００２３】
本発明の第３特徴に関して、言及される形状構成の様々な改良点が位置する。更なる形状構成も、同様に本発明の第３特徴において組込まれ得る。これらの改良点と付加的形状構成は、個々にまたは任意の組合せで存在し得る。最初に第１特徴に関連する人工衛星に関して上記された種々の形状構成は、個々にまたは任意の組合せで、第３特徴に関連する人工衛星によって用いられ得る。言及される静止軌道は、地球から約３５，８００ｋｍ（２２，３００マイル）の上空にあり、静止軌道に人工衛星を輸送する任意の好適方法を利用し得る。一実施形態の好適打上機（たとえば多段式ロケットやスペースシャトル）は、地球から大気圏外の場所に人工衛星を飛ばし（たとえば地表から３００ｋｍ〜４００ｋｍの上空などの低地球軌道に関連する高度に一致する）、その後に異なる推進力源を用いることによって、所望の静止軌道に一致する高度まで人工衛星を飛ばす。一般に第１熱ラジエータ（および人工衛星の他の種々の構成要素）は、少なくとも打上機に連結する間、収容位置に留まる。すなわち人工衛星が打上機から放出後にのみ、第１熱ラジエータは一般に展開される（人工衛星が静止軌道に到達した後のみを含めて）。
【００２４】
第１特徴の場合のように第３特徴の人工衛星は、任意の好適構造であり得る。人工衛星は、任意の好適機能（たとえば通信、地球画像、気象観測、天文学）を提供し得ると共に、任意の好適様式（たとえば三軸安定化や回転）であり得る。少なくとも１つのアンテナは、人工衛星によって、および任意の目的のために利用され得る。少なくとも１つのこれらのアンテナは、展開可能であり得る。各々のアンテナは、任意の好適サイズ、形状、構造、または様式であり得る。少なくとも１つの太陽電池パネルあるいは太陽電池または他の搭載電源も、人工衛星によって利用され得る。各々の太陽電池パネルあるいは太陽電池または他の搭載電源は、任意の好適サイズ、形状、構造、または様式であり得る。各々の
太陽電池パネルあるいは太陽電池または他の搭載電源は、展開可能な構造体または固定構造体の形態であり得る。複数の第１熱ラジエータを用いることを含めて、任意の好適数の第１熱ラジエータも人工衛星によって用いられ得る。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、一実施形態の静止軌道１４における人工衛星１６を示す。軌道は、静止軌道１４または任意の他の好適軌道であり得る。人工衛星１６は、任意の好適構造であることが可能である。人工衛星１６は、任意の好適機能（たとえば通信、気象画像、地球１０あるいは他の気象観測、天文学）を提供し得ると共に、任意の好適様式（たとえば三軸安定化や回転式）であり得る。静止軌道１４における人工衛星１６は、地球１０の表面から約３５，８００ｋｍ（２２，３００マイル）上空の高度にあり得る。例示の静止軌道１４が地球１０の赤道をも含む軌道平面内にあるという点において、一実施形態における人工衛星１６は、地球静止軌道（静止軌道の一部）にある。従って静止軌道１４は、地球１０の地軸１２すなわち回転軸線周りに配置され、人工衛星１６は、地球１０から見れば固定位置または静止位置のままでいるように見え得る（たとえば地球１０上の観察者にとって）。
【００２６】
図２は、宇宙船２０と見なされ得るものの側面図である。宇宙船２０は、一般にペイロード（たとえば図３において示されるような人工衛星２４）を、地球１０から大気圏外に移行させる打上機３８を含む。打上機３８は、関連ペイロードにとって好適任意の構造であり得る。一実施形態の打上機３８は、少なくとも１つの好適エンジンまたは他の推進力源（図示略）と少なくとも１つのエンジン噴射口４２を備える下段ステージ４０を含む。任意の好適様式の少なくとも１つの補助推進ロケット、エンジン、またはモータ４４は、必要または所望であれば、同様に下段ステージ４０によって用いられ得る（「エンジン」は通常、液体燃料に関連し、「モータ」は通常、固体燃料に関連する）。打上機３８は更に、少なくとも１つの好適エンジンまたは他の推進力源を利用し得る上段ステージ４６を含む。一般に下段ステージ４０は、ペイロードを地球１０から地球１０表面に対して特定高度と速度に移す。次にその場所でペイロードが放出される。上段ステージ４６は人工衛星２４を推進し続ける。
【００２７】
図３は、図２の宇宙船２０によって運ばれるペイロードフェアリング２２内に含まれる人工衛星２４に関する少なくとも特定詳細を示す。図１における人工衛星１６は、図３の人工衛星２４の形態であり得る。当然のことながらペイロードフェアリング２２は、関連ペイロードにとって好適任意のサイズ、形状、または構造であり得る。従って人工衛星２４の種々の構造は、ペイロードフェアリング２２に適した異なるサイズ、形状、または構造を要求し得る。人工衛星２４は、静止軌道１４上にあると記載される（従って以後「静止衛星２４」と呼ぶことがある）。人工衛星２４は、地球１０に対して少なくとも全体的に固定方位に維持される。しかし人工衛星２４は、異なる軌道に用いられ得るか、地球１０に対して少なくとも全体的に固定方位で維持される必要が無いか（たとえば人工衛星２４は軌道にいる間、回転し得る）、あるいは両方であり得る。
【００２８】
静止衛星２４の種々の構成要素は、ペイロードフェアリング２２内にある間、収容位置において維持される（たとえば太陽電池、熱ラジエータ、アンテナ）。静止衛星２４によって用いられる種々の構成要素の全てが図３において必ずしも例示されない。下段ステージ４０が上段ステージ４６から放出されたら、上段ステージ４６によって用いられる推進力源が静止衛星２４を推進し続ける。静止衛星２４は通常、静止軌道１４に達する前に上段ステージ４６から放出される。好適推進力源（たとえば少なくとも１つの搭載推進力源）をその後に用いることによって、静止衛星２４を静止軌道１４に移行させ得る。当然のことながらペイロードフェアリング２２は、静止軌道１４への静止衛星２４の輸送中の任意の好適時点で放出され得る（たとえば地球１０から約１０１ｋｍ（６３マイル）上空であるが、どんな場合でも一般に静止衛星２４が打上機３８から放出される時点の前）。こ
の点においてペイロードフェアリング２２は、一般に任意の好適方法で分離され得る複数の構造的に相互接続されたパネルの形式である（たとえば「爆発」ボルト）。
【００２９】
静止衛星２４の様々な構成要素は、好適時点で、たとえば静止衛星２４が所望の静止軌道１４に入った時点で展開され得る。図４Ａと図４Ｂは、衛星本体２７に対して展開した構成要素のうちの少なくとも幾つかを備える静止衛星２４の図を示す。静止衛星２４によって用いられる典型的な展開可能な構成要素は、アンテナ２８、太陽電池３０、および第１熱ラジエータ３４を含む。静止衛星２４はまた、たとえば第２熱ラジエータとしての固定熱ラジエータ３２と、好適推進力源または推進器３６などの静止または固定位置に維持される種々の構成要素を利用し得る。
【００３０】
静止衛星２４は、言及したように静止軌道１４に入ると、特定方位で飛行する（たとえば三軸安定化型）。静止衛星２４の天底端としての天底パネル２５と見なされ得るものは、静止衛星２４が静止軌道１４の場合、常に地球１０に面するか、または地球１０に向かって突出する（矢印２６の方向に一致し、直交座標系９０ではＺ軸に一致する）。展開可能な熱ラジエータとしての第１熱ラジエータ３４は、人工衛星２４が静止軌道１４の場合、天頂方向に向かって、静止衛星２４の反対端としての天頂端（天頂パネル）から延びる。すなわち静止衛星２４の衛星本体２７は、第１熱ラジエータ３４よりも、地表から低い高度に配置される（たとえば衛星本体２７は、人工衛星２４が静止軌道１４の場合、常に第１熱ラジエータ３４と地球１０の間に配置される）。更に飛行中の静止衛星２４の方位に関して、一実施形態における太陽電池３０は、展開構成において、軌道平面に対して垂直に配置され得る。直交座標系９０ではＸ軸とＺ軸が軌道平面を規定し、太陽電池３０はＹ軸に延びる。すなわち固定熱ラジエータ３２は一般に、静止軌道１４における飛行中、軌道平面に対して平行に配置され得る。
【００３１】
第１熱ラジエータ３４は、静止衛星２４が宇宙船２０のペイロードフェアリング２２内に含まれる間を含めて、最初は対応する固定熱ラジエータ３２上に収容される。第１熱ラジエータ３４は、ペイロードフェアリング２２が放出後と展開が所望あるいは要求されるまで（たとえば所望の静止軌道１４に達するまで）、収容位置のままであり得る。一対の第１熱ラジエータ３４は、直交座標系９０ではＸ軸に対して平行な旋回軸線周りに少なくとも全体的に旋回することによって、第１展開位置に展開され得る。一般に第１展開位置は、展開可能な第１熱ラジエータ３４が対応する固定熱ラジエータ３２と少なくとも実質的に同一平面上にあるか、または平行（に近い）場所であろう。しかし他の第１展開位置が同様に利用され得る。第１展開位置は、一対の第１熱ラジエータ３４で同じであり得るが、そのようなことは要求されない（第１熱ラジエータ３４は、各々の第１展開位置において鏡像であり得るが、そのようなことは要求されない）。その後におよび任意の関連目的のため、第１熱ラジエータ３４は、言及した旋回軸線周りに少なくとも全体的に旋回することによって、第１展開位置から第２展開位置に再配置または移動され得る。第１熱ラジエータ３４は、初期展開後に何度も再配置され得る（たとえば任意の展開位置から別の展開位置に）。
【００３２】
任意の様式動作または動作の組合せを用いることによって、第１熱ラジエータ３４を収容位置から第１展開位置に移動させ得る（たとえば記載したような第１軸線内の運動、複数軸での連続運動、複数軸での同時運動または両方を含めた複数軸内の運動と、１軸線周りの旋回と、複数軸線周りの旋回と、並進あるいは線形運動と、または任意の組合せ）。任意の様式動作を用いることによって、第１熱ラジエータ３４を、一つの展開位置から別の展開位置に同様に移動させ得る。しかし本実施形態の第１熱ラジエータ３４は各々、各々の収容位置から各々の第１展開位置への進行において第１軸線周りに移動する。更に第１熱ラジエータ３４は各々、一つの展開位置から別の展開位置への進行において第１軸線周りに移動する。
【００３３】
図５Ａ〜図５Ｄは、人工衛星の別の実施形態を例示し、参照符号「５０」によって識別する。図１における人工衛星１６は、図５Ａ〜図５Ｄの人工衛星の形態であり得る。人工衛星５０は、静止軌道１４に位置することについて記載される（従って今後「静止衛星５０」と呼ばれる）。人工衛星５０は、地球１０に対して少なくとも全体的に固定方位で維持される。しかし人工衛星５０は、様々な軌道に用いられ得るか、地球１０に対して少なくとも全体的に固定方位で維持される必要は無いか（たとえば人工衛星５０は、軌道にいる間、回転し得る）、両方であり得る。
【００３４】
静止衛星５０は、天底端としての天底パネル５２を備える衛星本体５４を含む。天底パネル５２は、人工衛星５０が静止軌道１４に位置し、人工衛星５０が三軸安定化様式である場合、常に地球１０に面するか、地球１０に向かって突出する。人工衛星５０の衛星本体５４はまた、天頂端としての天頂パネル６０と見なされ得るものを含む。天底パネル５２と天頂パネル６０は、衛星本体５４上に向かい合って配置される。従って天頂パネル６０は、人工衛星５０が静止軌道１４の場合、または人工衛星５０が三軸安定化様式である場合、常に地球１０から遠ざかる方向を向くか、地球１０から遠ざかる方向に突出する。推進器５８は、天頂パネル６０上に配置されるが、人工衛星５０上の任意の好適場所に配置され得る。推進器５８を用いることによって、人工衛星５０が打上機３８の上段ステージ４６から放出される宇宙の場所から、次に所望の静止軌道１４に人工衛星５０を移行させ得る（たとえば推進するため）。また推進器５８を使用することによって、所望の静止軌道１４において静止衛星５０を維持し得る（たとえばステーション保持軌道メンテナンスのため）。
【００３５】
一対の固定熱ラジエータ５６は、静止衛星としての人工衛星５０の衛星本体５４の両側に配置され得る第２熱ラジエータである。各々の固定熱ラジエータ５６は、直交座標系９０ではＸ軸とＺ軸を含む基準面内に少なくとも全体的に含まれる。すなわち各々の固定熱ラジエータ５６の主要面は、直交座標系９０ではＹ軸に対して、少なくとも全体的に垂直に配置される。人工衛星５０は、静止衛星５０が静止軌道１４の場合、固定熱ラジエータ５６が深宇宙に面するか、または深宇宙方向に突出するような方位に飛行し得る（たとえば太陽光線が固定熱ラジエータ５６の主要放射面に平行になり得るように、あるいはその間の角度が最小化されるように）。
【００３６】
太陽電池の取付場所６２は、図４Ａと図４Ｂにおいて例示される様式の太陽電池を収容すべく、各々の固定熱ラジエータ５６に関連して位置する。たとえば図４Ａの人工衛星２４の太陽電池３０のうちの一方は、固定熱ラジエータ５６のうちの一方の取付場所６２からＹ軸に延び得るが、図４Ａの人工衛星２４の他方の太陽電池３０は、他方の固定熱ラジエータ５６の取付場所６２からＹ軸に延び得る。すなわち任意のそのような太陽電池３０の「固定端」と「自由端」は、Ｙ軸において離間され得る（太陽電池３０の固定端と自由端の間の距離は、太陽電池３０の長さ軸線を規定し、長さ軸線は直交座標系９０ではＹ軸に一致する）。
【００３７】
図５Ａ〜図５Ｄの静止衛星５０は、更に少なくとも一つの展開可能な第１熱ラジエータ６４を含む。単一の第１熱ラジエータ６４が本実施形態によって用いられる。もう一つの第１熱ラジエータ６４は、例示される第１熱ラジエータ６４の鏡像となるように、衛星本体５４の反対側に配置され得る（図示略）。少なくとも１つの第１熱ラジエータ６４は、任意の他の好適場所に同様に使用され得る。総じて本明細書において後述される位置制御装置を備える少なくとも一つの第１熱ラジエータ６４は、静止衛星５０によって使用される。第１熱ラジエータ６４は、展開時、静止衛星５０の衛星本体５４に対して任意の好適位置に配置され得るが、図５Ａ〜図５Ｄは、第１熱ラジエータ６４の一好適配置を示す。第１熱ラジエータ６４は、第１固定端８２と第１自由端８４を備える片持構造体と見なさ
れ得る。総じて言及された好適配置は、第１固定端８２と第１自由端８４がＺ軸において離間する配置である。第１自由端８４は、第１熱ラジエータ６４が展開位置の場合、第１固定端８２よりも地球１０から遠くにある。
【００３８】
固定取付具６３は、静止衛星５０の衛星本体５４に取付けられる。固定取付具６３は、天頂パネル６０上に位置すると共に、衛星本体５４から天頂方向に延びる（固定取付具６３の固定端と自由端は、Ｚ軸において離間する）。すなわち固定取付具６３は、片持梁の形態である。固定取付具６３の固定端は、静止衛星５０が静止軌道１４の場合、固定取付具６３の自由端よりも地球１０に対して低い高度に配置される。
【００３９】
第１熱ラジエータ６４の展開アーム６８は、固定取付具６３に動作自在に相互接続される。第１熱ラジエータ６４は、廃熱用に互いに向かい合って配置された一対の主要放射面７０を含む。切欠６６は、対応する固定熱ラジエータ５６上に第１熱ラジエータ６４の収容場所を提供すべく、更に例示の取付場所６２に太陽電池３０の取付具を提供すべく、第１熱ラジエータ６４に含められる。本実施形態の収容位置にある第１熱ラジエータ６４の長さは（直交座標系９０ではＺ軸に一致する）、対応する固定熱ラジエータ５６の長さよりも小さい。第１熱ラジエータ６４には、他のサイズ、形状、または構造が好適であり得る。
【００４０】
静止衛星５０は、静止軌道１４の場合、特定方位に飛行する。静止衛星５０の天底端としての天底パネル５２は、前述したように静止衛星５０が静止軌道１４の場合、常に地球１０に面するか地球１０に向かって突出する（例示の座標系９０では、Ｚ軸に一致する）。第１熱ラジエータ６４は、人工衛星５０が静止軌道１４の場合、あるいはより一般には、第１固定端８２と第１自由端８４がＺ軸において離間する場合、静止衛星５０の天頂パネル６０から天頂方向に延び、第１自由端８４は、第１固定端８２よりも地球１０から遠くにある。すなわち衛星本体５４は、第１熱ラジエータ６４の主要放射面７０よりも、地球１０から低い高度に配置される（たとえば衛星本体５４は、人工衛星５０が静止軌道１４の場合、常に第１熱ラジエータ６４の主要放射面７０と地球１０の間の何処かのＺ軸位置に配置される）。第１熱ラジエータ６４の主要放射面７０と衛星本体５４は、本実施形態のＸ軸で少なくとも全体的に同じ位置を占めるが、所望あるいは要求されれば、Ｘ軸におけるこれらの構成要素の相殺が同様に用いられ得る（図示略）。更に飛行中の静止衛星５０の方位に関して、本実施形態の取付場所６２から延びる任意の太陽電池３０は一般に、展開構成において軌道平面（軌道平面は、直交座標系９０ではＸ軸とＺ軸を含む）に対して、垂直に配置され得る（太陽電池３０は、直交座標系９０ではＹ軸に延び得る）。すなわち固定熱ラジエータ５６は一般に飛行中、または静止軌道１４にある静止衛星５０では、深宇宙に面するか、深宇宙に向かって突出するように、軌道平面に対して平行に配置され得る。静止衛星５０が宇宙船２０のペイロードフェアリング２２内にある間、および恐らくペイロードフェアリング２２が放出後しばらくは、第１熱ラジエータ６４は、対応する固定熱ラジエータ５６上に収容される。
【００４１】
第１熱ラジエータ６４は、直交座標系９０ではＸ軸に対して平行な第１軸線７４周りに少なくとも全体的に旋回することによって、第１展開位置に展開され得る。一般にこれは静止軌道１４の場合、第１熱ラジエータ６４の主要放射面７０が、人工衛星５０の軌道平面と少なくとも全体的に同一平面上または平行である場合であろう（たとえば図５Ｂ。各々の主要放射面７０は、直交座標系９０のＸ軸とＺ軸によって規定される基準平面内に含まれ、更に各々のそのような主要放射面７０が深宇宙に面するか、深宇宙方向に突出する）。しかし、他の第１展開位置も同様に利用され得る。その後に任意の関連目的のため、第１熱ラジエータ６４は、一つの展開位置から別の展開位置に再配置または移動され得る。
【００４２】
第１熱ラジエータ６４の方位または位置は、第１熱ラジエータ６４が第１展開位置をとった後、何時でも二つの互いに異なる軸線周りに変化され得る。第１熱ラジエータ６４は、一つの展開位置から別の展開位置に第１熱ラジエータ６４を再配置すべく、第１軸線７４周りに移動され得る。これに関する一つの典型的再配置は、図５Ｂ（典型的な第１展開位置）と図５Ｃ（典型的な第２展開位置）を比較することによって例示される。別の選択肢は、第１熱ラジエータ６４が第１熱ラジエータ６４を一つの展開位置から別の展開位置に再配置すべく第２軸線７６周りに移動される。これに関する一つの典型的再配置は、図５Ｂ（典型的な第１展開位置）と図５Ｄ（典型的な第２展開位置）を比較することによって例示される。本実施形態の第２軸線７６は、直交座標系９０ではＺ軸と同一線上または平行である。当然のことながら第１熱ラジエータ６４は、一つの展開位置から別の展開位置に第１熱ラジエータ６４を再配置すべく、第１軸線７４と第２軸線７６の両軸線周りに移動され得る。同様に当然のことながら、第１熱ラジエータ６４の上記の再配置は、任意の展開位置から別の展開位置へであり得る。すなわち本明細書において記載される再配置は、第１熱ラジエータ６４を最初の展開位置から別の展開位置に変化させることだけに限定されない。しかも展開可能且つ後に調整可能な第１熱ラジエータ６４は、静止軌道以外の軌道上に位置する場合、人工衛星５０が地球１０に対して少なくとも全体的に固定方位に維持されない場合（たとえば軌道上に位置する間、人工衛星５０は回転し得る）、または両方の場合、人工衛星５０によって使用され得る。
【００４３】
図６Ａ〜図６Ｃは、図５Ａ〜図５Ｄの人工衛星５０の変更例を示す。変更例は、参照符号「５０’」によって識別される。共通の構成要素は、同じ参照符号によって識別される。ある点で異なる構成要素は、「シングルダッシュ（’）」の記号表示によって識別される。展開可能な第１熱ラジエータ６４’は、切欠６６を含まないが、そういうことになり得る。上記の第１熱ラジエータ６４の全特徴は、第１熱ラジエータ６４’に等しく適用可能である。人工衛星５０’は、任意の好適軌道に配置可能である。人工衛星は、地球１０に向かって固定方位で維持され得るか（たとえば三軸安定化型の）、そうでないか（たとえば人工衛星５０’は、軌道にいる間、回転し得る）、または両方であり得る。
【００４４】
原理的に人工衛星５０’は、人工衛星５０に関して上記した熱ラジエータ６４再配置の動作を提供する一つの方法を示す。人工衛星５０’は、第１ジンバル７８と第２ジンバル８０を用いる。第１ジンバル７８は、第１熱ラジエータ６４’を第１軸線７４周りに移動させる。図６Ｂは、一つの典型的動作を示す。一般に第１ジンバル７８は、第１熱ラジエータ６４’が第１軸線７４周りにのみ移動できるようにする。第１ジンバル７８を用いることによって、第１熱ラジエータ６４’を収容位置から第１展開位置に移動させる。第１ジンバル７８を同様に用いることによって、初期展開後、第１熱ラジエータ６４’を再配置し得る。
【００４５】
人工衛星５０’の第２ジンバル８０は、第１熱ラジエータ６４’を第２軸線７６周りに移動させる。第１ジンバル７８とは異なり、第２ジンバル８０を単独で使用することによっては、第１熱ラジエータ６４’を収容位置から展開できない（すなわち第１熱ラジエータ６４’は、第２ジンバル８０によって提供される動作のみを用いては、収容位置から展開位置に移動できない）。図６Ｃは、第２ジンバル８０に関連する一つの典型的な動作を示す。総じて第２ジンバル８０は、第１熱ラジエータ６４’を、第１軸線７４とは異なる第２軸線７６周りにのみ移動させる。本実施形態の第１軸線７４と第２軸線７６は、互いに直交する。とにかく第１熱ラジエータ６４’は、人工衛星５０’の場合において二つの互いに異なる軸線としての第１軸線７４周りと第２軸線７６周りに再配置され得る。少なくとも二つの互いに異なる軸線としての第１軸線７４周りと第２軸線７６周りに第１熱ラジエータ６４’の再配置を可能にする、任意の構造体を利用し得る。
【００４６】
図７Ａ〜図７Ｄは、５Ａ図〜図５Ｄの人工衛星５０の変更例を示す。変更例は、参照符
号「５０”」によって識別される。共通の構成要素は、同じ参照符号によって識別される。ある点で異なる構成要素は、「ダブルダッシュ（”）」記号表示によって識別される。人工衛星５０”は、静止軌道１４にあることに関して記載される（従って以後、静止衛星５０”と呼ばれる）。その場合、人工衛星５０”は、地球１０に対して少なくとも全体的に固定方位に維持される。しかし人工衛星５０”は、様々な軌道に用いられ得るか、地球１０に対して少なくとも全体的に固定方位で維持される必要が無いか（たとえば人工衛星５０”は、軌道にいる間は回転し得る）、または両方であり得る。
【００４７】
静止衛星５０”は、人工衛星５０”の共有側面において一対の展開可能な第１熱ラジエータ６４”を用いることを示す。別のもう一対の第１熱ラジエータ６４”は、人工衛星５０”の反対側に同様に配置され得る。図５Ａ〜図５Ｄの静止衛星５０と、図７Ａ〜図７Ｄの静止衛星５０”との間の別の差異は、第１熱ラジエータ６４”の全体的展開位置に関する。ここでは一方の対の第１熱ラジエータ６４”は、静止衛星５０”が静止軌道１４において移動する方向に衛星本体５４から延びる。他方の対の第１熱ラジエータ６４”は、反対方向に衛星本体５４から延びる。
【００４８】
第１熱ラジエータ６４”の展開位置を特徴付ける別の方法として、第１熱ラジエータ６４”のうちの一方の対は、静止軌道１４において静止衛星５０”が移動する方向に関して、衛星本体５４の先頭側に配置される。他方の対の第１熱ラジエータ６４”は、静止衛星５０”が静止軌道１４において移動する方向に関して、衛星本体５４の後曳側にある。
【００４９】
第１熱ラジエータ６４”の展開位置を特徴付ける更に別の方法として、各々のラジエータ６４”のうちの第１固定端８２は、図５Ａ〜図５Ｄの人工衛星５０”に関して上記したようにＺ軸に対して、Ｘ軸方向に互いに向き合って配置された対応する第１自由端８４から離間する。
【００５０】
図７Ａ〜図７Ｄの静止衛星５０”の場合の第１熱ラジエータ６４”の展開と再配置は、同様に直交座標系９０に対して、第１軸線７４”と第２軸線７６”に関して記載され得る。ラジエータ６４”は、第１軸線７４”周りに少なくとも全体的に移動することによって、収容位置（図７Ａ）から第１展開位置（たとえば図７Ｂ）に移動し得る。第１軸線７４”は、Ｚ軸に一致する（比較として、図５Ａ〜図５Ｄの静止衛星５０の場合はＸ軸）。しかも第１熱ラジエータ６４”は、第２軸線７６”周りに少なくとも全体的に移動することによって、一つの展開位置（たとえば図７Ｂまたは図７Ｃ）から、別の展開位置（たとえば図７Ｄ）に移動し得る。第２軸線７６”は、Ｘ軸に一致する（比較として、図５Ａ〜図５Ｄの静止衛星５０の場合はＺ軸）。
【００５１】
各々の第１熱ラジエータ６４”の方位は、第１熱ラジエータ６４”が第１展開位置をとった後、何時でも二つの互いに異なる軸線周りに変化し得る。その後に方位は、静止衛星５０”の衛星本体５４に対して、同じ状態を保つ。各々の第１熱ラジエータ６４”は、第１熱ラジエータ６４”を一つの展開位置から別の展開位置に再配置すべく、対応する第１軸線７４”周りに移動され得る。これに関する一つの典型的な再配置は、図７Ｂ（典型的な第１展開位置）と図７Ｃ（典型的な第２展開位置）を比較することによって、例示される。別の選択肢は、第１熱ラジエータ６４”を一つの展開位置から別の展開位置に再配置すべく、第１熱ラジエータ６４”を、対応する第２軸線７６”周りに移動させることである。これに関する一つの典型的な再配置は、図７Ｂ（典型的第１展開位置）と図７Ｄ（典型的第２展開位置）を比較することによって、例示される。当然のことながら、第１熱ラジエータ６４”は、任意の第１熱ラジエータ６４”を一つの展開位置から別の展開位置に再配置すべく、第１軸線７４”と第２軸線７６”の両軸線周りに移動され得る。同様に当然のことながら、第１熱ラジエータ６４”の上記の再配置は、任意の展開位置から別の展開位置へ、であり得る。すなわち本明細書記載の再配置は、初期展開位置から別の展開位
置に第１熱ラジエータ６４”を変化させることだけには限定されない。展開可能且つ後に調整可能な第１熱ラジエータ６４”は、静止軌道以外の軌道にいる場合、人工衛星５０”が地球１０に対して少なくとも全体的に固定方位に維持されない場合（たとえば人工衛星５０”は軌道にいる間、回転し得る）、あるいは両方の場合、人工衛星５０”によって用いられ得る。
【００５２】
各々が展開可能且つ後に再配置可能な少なくとも一つの第１熱ラジエータを備える図４Ａ〜図４Ｂの人工衛星２４、図５Ａ〜図５Ｄの人工衛星、図６Ａ〜図６Ｃの人工衛星５０’、および図７Ａ〜図７Ｄの人工衛星５０”は、任意のそのような第１熱ラジエータを任意の好適方法で制御し得る。図８は、人工衛星２４，５０，５０’，５０”の展開可能で再配置可能な第１熱ラジエータの典型的な制御の実施を記載する。図８は、人工衛星１９０の略図である。人工衛星１９０は、少なくとも一つの展開可能且つ後に再配置可能な第１熱ラジエータ９２を備える。一実施形態の第１熱ラジエータ９２は、収容位置から最初または初期の展開位置に移動する。最初の展開は、任意の好適方法で起動され得る。第１熱ラジエータ９２の最初の展開位置は、任意の好適方法で成立または制御され得る。たとえば第１熱ラジエータ９２の最初の展開位置は、第１熱ラジエータ９２に動作自在に相互接続される制御装置９６に「プログラム」されることによって、事前準備され得る。第１熱ラジエータ９２はその後に、任意の好適方法で再配置され得る。たとえば第１熱ラジエータ９２の再配置は、軌道中に人工衛星１９０と通信する地上局９８によって制御され得る（たとえば「手動」再配置）。別の選択肢は、所定方法で第１熱ラジエータ９２を再配置できるように、再配置の連続操作シーケンスが制御装置９６に蓄積または制御装置９６によってアクセスされることであろう（たとえば制御装置９６は、ミッション中に所定方法で第１熱ラジエータ９２を移動させるべく「プログラム」され得る）。たとえば再配置の連続操作シーケンスは、ミッション中にあるいはミッションを通じて地球１０と太陽のうちの少なくとも一方に対する人工衛星１９０の位置に関する所定知識に基づく一連の位置を通って、第１熱ラジエータ９２を移動させ得る。更に別の選択肢は、初期展開後、第１熱ラジエータ９２の位置の閉ループ制御を提供することであろう。たとえば第１熱ラジエータ９２は、制御装置９６に動作自在に相互接続される少なくとも１つのセンサ９４（たとえば温度センサ、電力センサ）によって提供される情報に基づき再配置され得る。そのような閉ループシステムは、任意の所望結果を得るべく第１熱ラジエータ９２を再配置する、任意の好適アルゴリズムを使用し得る。
【００５３】
本明細書において記載される人工衛星によって使用される展開可能な連節式の第１熱ラジエータに関連する幾つかの利点が提供される。主要な利点は、もちろん、任意の好適目的のためおよび任意の好適原理に基づき、初期展開後の或る時点で熱ラジエータを再配置できることである。すなわち本明細書において記載される第１熱ラジエータは、展開可能である（収容位置か、熱ラジエータが地球からの飛行の少なくとも初期部分中の或る位置から別の位置（第１展開位置）に移動可能）。本明細書において記載される第１熱ラジエータの展開と次の再配置は、幾つかの特性化に従う。一つは、特定の第１熱ラジエータが収容位置から第１展開位置に移動する場合、非動作状態であることが可能であり（たとえば冷却剤は、第１熱ラジエータを通過しない）、次に展開可能な第１熱ラジエータの動作は、第１展開位置になったら起動可能であり（たとえば冷却剤が第１熱ラジエータを通って流れ得る）、第１熱ラジエータは、一つの展開位置から別の展開位置に移動する場合、および任意の更なる再配置の間、動作し続け得ることである（たとえば再配置される間あるいは場合、冷却剤は、第１熱ラジエータを通って流され得る）。別の特性化は、収容位置から第１展開位置への移動時の特定の第１熱ラジエータの位置変化が第１規模であり得ること（たとえば９０°よりも大きな動作範囲を通って移動すること）と、一つの展開位置から別の展開位置への第１熱ラジエータの位置変化が第１規模よりも小さな第２規模であり得ること（たとえば約９０°以下の動作範囲を通ること。可能であれば数度のみの動作範囲を通って移動すること）とである。最後に本明細書において記載される第１熱ラジ
エータは、所望の展開位置に到達後、衛星本体に対して静止位置にあり得る（たとえば特定の第１熱ラジエータの動作は、第１展開位置に到達後、終結可能である。第１熱ラジエータの動作は、所望あるいは必要に応じて再配置後、任意の次の展開位置に達した後に終結され得る）。
【００５４】
初期展開後の本明細書に記載される展開可能な第１熱ラジエータの再配置は、任意の好適目的のため、および任意の好適時点に行われ得る。たとえば再配置は、特定展開可能な第１熱ラジエータを太陽に関して「極限状態」で維持することか、展開可能な第１熱ラジエータの熱放射面への太陽光線の入射角を減らすことであり得る。展開可能な第１熱ラジエータは季節ごとに、日々、任意の所望あるいは必要な日程で、またはその他の希望あるいは必要に応じて再配置を受け得る。再配置はまた、展開可能な第１熱ラジエータによって拒絶される熱量を調整するためでもあり得る。更に別の可能性は、再配置が太陽光線に対する展開可能な第１熱ラジエータの熱放射面の暴露を増やすためであり得る（たとえば展開可能な第１熱ラジエータを「解凍する」ため）。
【００５５】
本明細書において記載される種々の展開ラジエータを再配置することによって、太陽熱負荷は、展開可能な第１熱ラジエータパネルからほぼ排除され得る。典型的な第１熱ラジエータパネルの光学特性は、吸光率が約０．２１であり、放射率が約０．７９である。放射率が約０．９２に増加されるように表面仕上げが変更されると仮定すると、単位面積当り約５０％の熱容量の増加が理論的に達成可能である。図６Ａ〜図６Ｃの人工衛星５０’の場合を考えよう。その場合、人工衛星５０’は、特定の静止軌道１４にある。天底端としての天底パネル５２は常に地球１０に面し、展開可能な第１熱ラジエータ６４は、天頂方向に人工衛星５０’の衛星本体５４から延びる。図９Ａ〜図９Ｃは、それぞれ第１熱ラジエータ６４の位置データのシナリオを示す。より具体的には図９Ａと図９Ｂは、それぞれ夏至と冬至の第１熱ラジエータ６４’の種々の位置をグラフで示す。この場合も目的は、特定静止軌道の第１熱ラジエータ６４’にかかる太陽熱負荷を最小限にすることである。図９Ａにおいて第１曲線１００は、第１ジンバル７８の角度（第１ジンバル角）と、第１軸線７４周りの角度とに一致する。第２曲線１０２は、第２ジンバル８０の角度（第２ジンバル角）と、第２軸線７６周りの角度とに一致する。同様に図９Ｂにおいて第３曲線１０４は、第１ジンバル７８の角度（第１ジンバル角）と、第１軸線７４周りの角度とに一致する。第４曲線１０６は、第２ジンバル８０の角度（第２ジンバル角）と、第２軸線７６周りの角度とに一致する。図９Ｃは、四季全ての、１日の様々な異なる時間（６時間の増分が示される）における第１熱ラジエータ６４’の位置を集計した表データを示す。
【００５６】
要約すると、本明細書における展開可能且つ後に調整可能な熱ラジエータは、任意の好適人工衛星および任意の好適軌道で使用され得る。しかし一実施形態のこれらの展開可能且つ後に再配置可能なラジエータのうちの少なくとも一つは、静止軌道上に位置する人工衛星によって用いられ、この場合、人工衛星は、少なくとも実質的に地球に対して固定方位に維持される。
【００５７】
本発明の前述の説明は、例示と説明を目的に示してきた。更に説明は、本明細書において開示される形態に本発明を限定しようとするものではない。従って上記の教示と従来の技術の技術と知識に相応する変形と改変は、本発明の範囲内にある。本明細書の上方で記載した実施形態は更に、本発明を実行する公知の最善の形態を説明しようとするものである。当該分野における他の熟練者がそのような、あるいは他の実施形態と、本発明の特定適用または用途によって必要とされる種々の改変を備える実施形態とにおいて本発明を利用できるようにしようとするものである。添付の特許請求の範囲は、先行技術によって容認される範囲で選択的な実施形態を含むと解釈されるよう意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】地球を旋回する人工衛星の斜視図。
【図２】人工衛星を好適軌道に移すべく使用される、打上機の正面図。
【図３】図２の打上機のペイロードフェアリング内の収容位置にある、人工衛星の部分断面図。
【図４Ａ】展開位置と軌道中における、図３の人工衛星と種々の構成要素の斜視図。
【図４Ｂ】図４Ａの人工衛星の側面図。
【図５Ａ】収容位置の展開可能連節式の熱ラジエータを備える、人工衛星の斜視図。
【図５Ｂ】第１展開位置の熱ラジエータを備える、図５Ａの人工衛星の斜視図。
【図５Ｃ】初期展開後に熱ラジエータを再配置する一様式動作を示す、図５Ａの人工衛星の斜視図。
【図５Ｄ】初期展開後に熱ラジエータを再配置する別の様式動作を示す、図５Ａの人工衛星の斜視図。
【図６Ａ】初期展開位置にある熱ラジエータを備える、図５Ａの人工衛星の変更例の平面図。
【図６Ｂ】初期展開後に熱パネルを再配置する第１範囲の動作を示す、図６Ａの人工衛星の側面図。
【図６Ｃ】初期展開後に熱パネルを再配置する第２範囲の動作を示す、図６Ａの人工衛星の正面図。
【図７Ａ】収容位置の展開可能連節式の熱ラジエータを備える、人工衛星の斜視図。
【図７Ｂ】第１展開位置の熱ラジエータを備える、図７Ａの人工衛星の斜視図。
【図７Ｃ】初期展開後に熱ラジエータを再配置する一様式動作を示す、図７Ａの人工衛星の斜視図。
【図７Ｄ】初期展開後に熱ラジエータを再配置する別の様式動作を示す、図７Ａの人工衛星の斜視図。
【図８】展開可能且つ後に再配置可能な熱ラジエータを備える人工衛星の、熱ラジエータの再配置制御のブロック図。
【図９Ａ】夏至の、図６Ａ〜図６Ｃの人工衛星が静止軌道上の場合の熱ラジエータ位置のグラフ。
【図９Ｂ】冬至の、図６Ａ〜図６Ｃの人工衛星が静止軌道上の場合の熱ラジエータ位置のグラフ。
【図９Ｃ】四季全ての６時間ごとの、図６Ａ〜図６Ｃの人工衛星が静止軌道上に位置する場合の熱ラジエータ位置の表。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【国際調査報告】
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