[P-CG20] 宇宙・惑星探査の将来計画および関連する機器開発の展望

[PCG20-P08] 常時電源を必要とせず、容積が無視できる衛星搭載用真空ポンプの開発

*吉川 一朗¹、富岡 蒼生¹、吉岡 和夫¹、狩野 悠²、正岡 裕介²、矢部 学²、濵中 健一² (1.東京大学、2.入江工研株式会社)

キーワード：真空ポンプ、ゲッター、人工衛星搭載用、水分除去

理学の研究者は, 観測機の開発と同時に「設計通りの性能をいかに宇宙で発揮するか」を考える必要がある. 観測機の製造から宇宙での観測を開始するまでの長い年月, その性能を維持する仕組みも考えなくては, 良い成果は得られない. その仕組みの一つに真空封じがある. 例えば, 地球大気との接触を嫌い, 宇宙空間で初めて暴露しなければならない部位は, その部位を真空容器に入れ, 大気圏の外で容器の蓋を開ける手段が取られる. しかし, 容器内壁からのアウトガスにより圧力が高くなり, 観測開始までに装置の性能を低下化させてしまうこともある. 観測機の開発と同時に性能を維持する仕組みも考えなければ, 最高の成果には至らない例である.
我々は, 近年ジルコニウムを使った無電源ポンプを開発したが, 地上GSEとしては機能しているが, 衝撃耐性, 繰り返し回数, 容積・重量の点から飛翔体に搭載するまでには至らなかった.本研究では, 装置が宇宙空間に到着するまで, 装置内の残留大気を吸収し, 高い真空度（10E-2Pa程度）を保つことができるパラジウム/チタン薄膜を開発した. ベローズなどの内面にこれを成膜すれば, 容積が限りなくゼロに近く, 重量は数十グラム程度の大気吸収ポンプとして機能するであろう.　装置の劣化を防ぐだけでなく, 衛星総合試験中の煩雑な作業を短縮でき, 衛星開発の総費用の軽減にもつながる.