(57)【要約】 【課題】天体の観測対象エリアを至近距離から常時観測することが可能であるうえ、複雑な自転運動を行う天体の観測対象エリアをも常時観測することができる天体観測測装置及び天体観測方法を提供する。【解決手段】天体Ｐを包囲可能な包囲構造体２と、この包囲構造体２に設置されて天体Ｐの観測を行う観測部３を備えている。包囲構造体２は環状を成していて、天体Ｐを包囲した状態においてその重心Ｘを天体Ｐの重心Ｙの近傍に位置させ得るようになっている。【選択図】図１
2007090932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
宇宙空間において天体を観測する天体観測装置であって、天体を包囲可能で且つ天体を包囲した状態で重心を天体の重心ないしその近傍に位置させ得る包囲構造体と、この包囲構造体に設置されて天体の観測を行う観測部を備えていることを特徴とする天体観測装置。
【請求項２】
包囲構造体が環状を成している請求項１に記載の天体観測装置。
【請求項３】
包囲構造体が多角枠状を成している請求項１に記載の天体観測装置。
【請求項４】
包囲構造体が球殻状を成している請求項１に記載の天体観測装置。
【請求項５】
包囲構造体が質量を集中させた部分を有する円弧状を成している請求項１に記載の天体観測装置。
【請求項６】
宇宙空間において天体を観測する天体観測方法であって、請求項１〜５のいずれかに記載の天体観測装置の包囲構造体を天体の周囲に配置して天体を包囲し、天体の自転に同期させて包囲構造体を重心周りに回転させつつ、観測部で天体の対象エリアの観測を行うことを特徴とする天体観測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、宇宙空間において天体（宇宙機を含む）を観測する際に用いるのに好適な天体観測装置及び天体観測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、宇宙機によって月や火星などの天体を観測する場合、宇宙機を天体の周りの軌道に投入し、天体との距離に応じた大きさの万有引力と釣り合う遠心力を生じさせ得る速度で周回させて、この周回する宇宙機が観測対象エリア上を通過する際に観測を行うようになっている。
【非特許文献１】茂原正道著「宇宙システム概論」株式会社培風館、１９９５年１０月３０日、ｐ．３０−３３
【非特許文献２】出射忠明著「宇宙機メカニズム図鑑」株式会社グランプリ出版、１９８９年１０月２日、ｐ．１２４−１２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記した天体の周りの軌道を周回する宇宙機による天体観測では、観測対象エリア上を通過するときにしか観測を行えない、すなわち、観測できる時間帯が限定されてしまうという問題があった。
【０００４】
この際、静止衛星のように、天体の自転に同期させて宇宙機を周回させれば、観測対象エリアを常時観測することはできるが、この場合には、高度を高くとる必要があり、観測精度が低下してしまうという問題が生じる。
【０００５】
また、小惑星のような慣性諸元のばらつきが大きな天体では、ニューテーション運動が生じている関係上、宇宙機をこの天体の自転に同期させて周回させることができず、その結果、観測を行う機会が少なくなってしまうという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００６】
本発明は、上述した従来の課題に着目してなされたもので、天体の観測対象エリアを至近距離から常時観測することが可能であり、加えて、複雑な自転運動を行う天体の観測対象エリアをも常時観測することができる天体観測測装置及び天体観測方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、宇宙空間において天体を観測する天体観測装置であって、天体を包囲可能で且つ天体を包囲した状態で重心を天体の重心ないしその近傍に位置させ得る包囲構造体と、この包囲構造体に設置されて天体の観測を行う観測部を備えている構成としたことを特徴としており、このような天体観測装置の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】
また、本発明の天体観測方法は、宇宙空間において天体を観測する天体観測方法であって、上記した天体観測装置の包囲構造体を天体の周囲に配置して天体を包囲し、天体の自転に同期させて包囲構造体を重心周りに回転させつつ、観測部で天体の対象エリアの観測を行う構成としている。
【０００９】
本発明では、包囲構造体を観測しようとする天体の周囲に配置して包囲するように成すと、この包囲構造体の重心は天体の重心に合致ないしは重心近傍に位置することとなる。
【００１０】
この際、万有引力は、天体の重心と包囲構造体の重心とが互いに引き合うようにして作用することから、包囲構造体の重心位置が安定したものとなり、包囲構造体を重心周りに回転させて天体の自転に同期させると、天体の観測対象エリアを常時至近距離から観測し得ることとなる。
【００１１】
加えて、包囲構造体に対しては、自由に剛体運動を行わせることができるので、慣性モーメント比が天体の慣性モーメント比と同じになるように調整すれば、天体のニューテーション運動に同期させて回転させ得ることとなり、したがって、複雑な自転運動を行う天体の観測対象エリアの常時観測が実現することとなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、上記した構成としているので、天体の観測対象エリアを常に至近距離から観測することができるうえ、複雑な自転運動を行う天体の観測対象エリアの常時観測をも実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の天体観測装置において、包囲構造体が環状を成している構成を採用することができるが、この包囲構造体は、天体を包囲した状態でその重心を天体の重心ないしその近傍に位置させ得る形状であればよいことから、包囲構造体が、四角形や五角形などの多角枠状を成していたり、球殻状を成していたり、質量を集中させた部分を有する円弧状を成していたりしてもよい。
【００１４】
また、本発明の天体観測装置において、包囲構造体には、観測部のほかに、軌道を修正したり回転速度を変更したりするスラスタなどの推進部を設けることができる。
【００１５】
本発明の天体観測装置を用いて観測対象である天体を観測する場合、例えば、複数に分割した天体観測装置を天体の周りの軌道上に投入し、この軌道上において周回しながら天体を包囲する包囲構造体を組立てると共に観測部を設置する。
【００１６】
この際、天体を包囲した状態の包囲構造体の重心と天体の重心とが相互に引き合って、包囲構造体の重心は、天体の重心に合致ないしは重心近傍に位置して安定するので、この包囲構造体の回転速度を天体の自転に同期させて、観測部による観測を開始する。
【００１７】
なお、本発明の天体観測装置及び天体観測方法の観測対象は、小惑星などの星に限定されるものではなく、宇宙機をも含む。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明を図面に基づいて説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１９】
図１は本発明の天体観測装置の一実施例を示している。
【００２０】
図１に示すように、この天体観測装置１は、天体Ｐを包囲可能な包囲構造体２と、この包囲構造体２に設置されて天体Ｐの観測を行う観測部３と、軌道を修正したり回転速度を変更したりする推進部（図示省略）を備えている。
【００２１】
この場合、包囲構造体２は環状を成していて、天体Ｐを包囲した状態においてその重心Ｘを天体Ｐの重心Ｙの近傍に位置させ得るようになっている。
【００２２】
この天体観測装置１により天体Ｐを観測するに際しては、まず、複数に分割した天体観測装置１を天体Ｐの周りの軌道上に投入し、この軌道上において周回しながら天体Ｐを包囲する包囲構造体２を組立てると共に観測部３及び推進部を設置する。
【００２３】
このとき、天体Ｐを包囲した状態の包囲構造体２の重心Ｘと天体Ｐの重心Ｙとが互いに引き合って、包囲構造体２の重心Ｘが天体Ｐの重心Ｙに合致ないしは重心Ｙの近傍に位置して安定することから、包囲構造体２の回転速度を天体Ｐの自転に同期させて、観測部３で天体Ｐの対象エリアの観測を開始する。
【００２４】
この天体観測装置１は、天体Ｐを包囲可能な包囲構造体２に観測部３を配置した構成を成しているので、観測部３を有する包囲構造体２を天体Ｐの重心Ｙに合致ないしは重心Ｙの近傍に位置する重心Ｘ周りに回転させて天体Ｐの自転に同期させることができ、したがって、天体Ｐの観測対象エリアを常時至近距離から観測し得ることとなる。
【００２５】
また、上記包囲構造体２に対しては、自由に剛体運動を行わせることができることから、慣性モーメント比が天体Ｐの慣性モーメント比と同じになるように調整することで、天体Ｐのニューテーション運動に同期させて回転させ得ることとなり、その結果、天体Ｐが複雑な自転運動を行っているとしても、この天体Ｐの観測対象エリアの常時観測が実現することとなる。
【００２６】
上記した実施例では、包囲構造体２が環状を成している構成としているが、これに限定されるものではなく、例えば、この包囲構造体２が、図２に示すように、四角枠状を成していたり、図３に示すように、球殻状を成していたり、図４に示すように、質量を集中させた部分４を有する円弧状を成していたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の天体観測装置の一実施例を簡略的に示す全体説明図である。（実施例１）
【図２】本発明の天体観測装置の他の実施例を簡略的に示す全体説明図である。（実施例２）
【図３】本発明の天体観測装置のさらに他の実施例を簡略的に示す全体説明図である。（実施例３）
【図４】本発明の天体観測装置のさらに他の実施例を簡略的に示す全体説明図である。（実施例４）
【符号の説明】
【００２８】
１    天体観測装置
２    包囲構造体
３    観測部
４    質量を集中させた部分
Ｐ    天体
Ｘ    包囲構造体の重心
Ｙ    天体の重心
【図１】
2007090932.tif 000003
【図２】
2007090932.tif 000004
【図３】
2007090932.tif 000005
【図４】
2007090932.tif 000006