技術開発テーマ

こんな技術が開発されます

リモートＰＯＣＣ

ＭＳＬ－１でＮＡＳＤＡはリモートＰＯＣＣを使った実験運用を行います。ＰＯＣＣとは、実験運用管制センターのことを意味し、軌道上での実験運用に必要な地上からの支援を行うところを指します。ＭＳＬ－１のＰＯＣＣは米国マーシャル宇宙飛行センター内にありますが、日本の研究者が米国に行かずに筑波宇宙センターからも一部の運用が出きるようなシステムを開発しました。このシステムをリモートＰＯＣＣといいます。

リモートＰＯＣＣで決定された実験パラメータ（目標温度、保持時間、ガス排気充填の時間など）は、専用回線を通じてＰＯＣＣへ送られ、地上局や中継衛星を経由してスペースシャトルに搭載されたＬＩＦの制御装置へ送信され、そのデータに従って実験が実施されます。このような技術を一般にテレサイエンスといい、地上から軌道上の実験装置の操作や実験実施、観察などを行うことを示します。テレサイエンス技術を用いると、軌道上実験開始直前まで各種のデータの検討が可能なため、研究時間がこれまでよりも長くとれ、余裕を持って研究に取り組むことが出きるようになります。

図にマーシャル宇宙飛行センター／筑波宇宙センター間のデータ伝送のイメージを示します。このような運用はＪＥＭの運用を実施するための第一段階として位置づけられています。

試料急冷実験技術

今回行う実験の中には、加熱した試料を急速に冷却することが必要な実験があります。これまでは、試料の冷却方法として炉内にガスを導入して、このガスで熱を炉外に逃がすという方法だったので、あまり急速な冷却は不可能でした。そこで、ＬＩＦではガスをカートリッジ内に流し続けることにより、試料を急速に冷却することを可能にしました。

この技術の開発により、冷却速度がこれまでの約０．５℃／ｓｅｃから約７℃／ｓｅｃまで飛躍的に向上されることができました。この急冷カートリッジの概念図を下に示します。

電気化学実験技術

材料実験の中には、試料に電流を流したり、試料中の電圧を測定したりする必要がある実験があります。これまでのカートリッジでは、このような電気的な実験を行うことはできませんでした。

ＬＩＦではこの電気的な実験も行うことができる実験技術を開発しました。これは、電気的な制御を行う実験支援装置共通電源（Ｃ－ＢＯＸ）および、試料部と電気的なインターフェースを持つ標準型電気カートリッジから構成されます。

これらの実験装置を用いることにより、試料に電流を流したり、試料中の電圧を測定したりすることが可能になります。この電気カートリッジの概念図を下に示します。