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| 会社種別 | 民間企業 |
|---|---|
| 業界 | 航空宇宙 |
| 設立 | 1971 |
| 創設者 | ビル・ラーキン、ゲイル・ビルユー、アラン・ヒラスナ、リック・ウォルストロム、ドン・デイヴィス |
| 本部 | 15181 ウッドローンアベニュー、タスティン、カリフォルニア州92780 |
サービスエリア | 全世界 |
| 製品 | 展開アンテナ、宇宙推進、宇宙構造物、ミサイル防衛目標と対抗手段 |
| Webサイト | ホームページ |
LGarde （ L'Garde 、 L·Gardeとも呼ばれる）は、1971年にカリフォルニア州オレンジ郡で設立されたアメリカの航空宇宙および防衛技術会社であり[1] 、世界最大のソーラーセイルであるサンジャマー宇宙船の主契約者です。[2] 同社は、さまざまな軍事および宇宙用途で使用される薄皮のマルチタスクインフレータブル構造物の初期のパイオニアでした。[3]冷戦の最中、L·Gardeは、米軍防衛用のインフレータブルターゲットとデコイシステム、および戦略防衛構想（スターウォーズ）の対抗システムを開発および製造しました。[4]冷戦後、同社は開発した技術と製造手法を使用して、インフレータブルアンテナ実験[5] [6]やその他の薄膜インフレータブル宇宙構造物を、独自の硬化チューブ技術を使用して設計および構築する契約を獲得しました。[7] この会社の変わった名前は、創立パートナーの頭文字をとった頭字語です。ビル・ラーキン、ゲイル・ビルユー、アラン・ヒラスナ、リッチ・ウォルストロム、ディー・デイビスです。「E 」はラテン語の「 et al 」（その他）に由来し、他のパートナーや会社の元従業員への敬称です。[1]
歴史
LGardeのエンジニアは、1992年頃、地球周回軌道やそれ以降に計測機器を展開するコストを管理する手段として、軍事用の膨張式構造物に関する経験を宇宙への応用に取り入れました。[8]彼らは、1960年代にさかのぼって米国国防総省とNASAのプロジェクトから得られた開発作業と教訓を研究しました。 [9]この技術を使用して地球周回軌道に非常に大きな膨張式アンテナやその他の構造物を展開することの利点と課題を観察したLGardeのエンジニアは、このような構造物を無重力環境で使用した場合の構造原理の変化や、表面精度、分析、電気特性など、大型精密構造物に生じるその他の技術的問題も観察しました。[8]
LGardeの最初のインフレータブル宇宙構造物プロジェクトは、インフレータブルアンテナ実験としても知られるスパルタン207プロジェクトで、 1996年5月19日のSTS-77ミッション中にスペースシャトルエンデバーで打ち上げられました。 [10]このミッションの目的は、ジェット推進研究所（JPL）との契約に基づきLGardeが製造した3本の28メートル（92フィート）の支柱に14メートル（46フィート）のアンテナを膨らませることでした。このプロジェクトは、NASAのIn-STEP技術開発プログラムの下で開発されました。[11]
シャトルの遠隔操作システムを使用して展開されたアンテナは正常に膨張し、正しい最終形状が達成された。最終ミッション報告書によると、ミッションは成功し、宇宙での大型構造物の膨張に関する多くの情報が得られた。[12]スパルタン207プロジェクトが証明した点の1つは、コスト削減コンセプトとしての膨張式宇宙構造物の実現可能性であった。膨張式アンテナの重量はわずか約132ポンド（60キログラム）で、運用バージョンのアンテナは1,000万ドル未満で開発できた。これは、開発と宇宙への輸送に2億ドルもかかる可能性がある現在の機械的に展開可能な硬質構造物に比べて大幅な節約である。[11]
LGardeのエンジニアたちは、軌道上の大型太陽電池アレイやはるかに小型のナノサットを支えるのに十分な強度を持つ低質量構造のインフレータブル剛性構造の開発を拡大しました。[13]彼らが検討した多くの詳細設計パラメータの中には、チューブ設計（剛性材料用）、代替の梁タイプと設計（トラスなど）、材料の厚さ、ラミネート、オイラー座屈を解決する最良の方法などがありました。[13]
1999年にNASAのゴッサマー宇宙船プログラム[14]の下でJPLと共同で実施されたプロジェクトでは、大口径の高利得アンテナとして機能しながら、宇宙発電のために太陽エネルギーを集中させる膨張式反射鏡の構築を目指しました。[15]ゴッサマー宇宙船プログラムの目標の1つは、電力アンテナの質量と収納容積を削減しながら、電力発電からの収量を同等に維持することでした。[15]
2005 年には、LGarde が継続的な膨張を必要とせずに長持ちする反射鏡の形状を提供する材料の硬化方法を採用し始めたことで、さらなる開発が行われました。[16]エンジニアは、ケブラー熱 可塑性エラストマー複合材の冷間硬化よりも、アルミニウム/プラスチックラミネートを硬化方法として選択し、次の 2 つの目標を達成しました。1) 収納スペースを減らしてミラー反射鏡の潜在的な開口部のサイズを拡大する、2) 純粋に膨張可能な反射鏡を宇宙で膨張させたままにするために必要な「補給」ガスの必要性を排除する。[16] LGarde のエンジニアはその後、導波管アレイ用の膨張展開硬化サポート構造の追加設計、分析、テスト、および製造により、ゴッサマーアンテナシステムの膨張式平面サポート構造の準備レベルを向上させました。[17]
2002年に入ると、LGardeは宇宙での使用に適した硬化構造の製造に使用できる3層複合ラミネート用のポリウレタン樹脂を開発していました。 [18]アメリカ航空宇宙学会（AIAA） に提出された論文で、エンジニアは、そのような複合材料を使用して宇宙用途の超軽量の展開可能な硬化構造を製造できることを発見し、ポリウレタンが選ばれたのは、宇宙の低温にさらされると硬化する可能性があるためです。[18]この論文はさらに、NASAのSSPプログラム（宇宙太陽光発電トラス）の下で、ポリウレタン複合材料を使用した長さ24フィート（7.3メートル）の膨張式硬化トラスが、設計された圧縮強度を10％上回る556ポンド（252キログラム）の圧縮荷重に耐え、同等の機械構造の質量を4分の1に削減したと述べています。[18]
ソーラーセイルは太陽からの光子を反射し、そのエネルギーの一部を推進力に変換できると長い間理論化されてきた。その結果生じる推進力は小さいながらも継続的で、推進剤を必要とせずにミッションの存続期間中作用する。2003年、LGardeはNASAの指導の下、パートナーのJPL、ボール・エアロスペース、ラングレー研究センターと共同で、膨張式の剛性ブーム部品を使用し、実密度14.1 g/m 2、潜在的加速度0.58 mm/s 2の10,000 m 2 のセイルクラフトを実現するソーラーセイル構成を開発した。[19]上段から放出された構成全体の質量は232.9 kg (513 lb) で、ブースターに必要な容積はわずか1.7 立方メートル (60 cu ft) であった。[19] LGardeのエンジニアが「セイルクラフト」座標系を改良し、推進性能を報告するための標準を提案したことで、ソーラーセイルプロジェクトは更に前進しました。[20]
LGardeはNASAに、世界最大のソーラーセイルとなるはずだったサンジャマー宇宙船の建造を依頼された。 [21] 2015年1月に打ち上げが予定されていたサンジャマーはカプトンで造られ、38メートル（125フィート）四方、総表面積は1,200平方メートル（13,000平方フィート）を超え、約0.01 Nの推力を発揮した。[21] [22]極薄の「セイル」素材は厚さわずか5μmで、重量は約32キログラム（70ポンド）と軽量だった。[23]サンジャマーは、その向きを制御するために、4つのブームの先端にそれぞれジンバル式の羽根（それぞれが小さなソーラーセイルである）を使用し、標準的な推進剤の必要性を完全に排除した。[22]
2014年10月17日、NASAは4年間の歳月と2100万ドル以上を投資した後、サンジャマー計画を中止した。[24]
参考文献
- ^ ab 「LGarde Website」。LGarde, Inc. 2013年9月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年8月21日閲覧。
- ^ David, Leonard (2013年1月31日). 「NASA、2014年に世界最大のソーラーセイルを打ち上げる」. Space.com . 2013年8月21日閲覧。
- ^ 高橋ディーン（1990年5月9日）。「トライアルバルーン：L'Gardeがグッドウィルゲームズのために『スペースアート』を計画」ロサンゼルスタイムズ。 2013年8月21日閲覧。
- ^ クリスチャン、スーザン、クリスティーナ・リー（1992年1月24日）。「OCの軍事請負業者は脆弱だが希望に満ちている」ロサンゼルス・タイムズ。2013年8月21日閲覧。
- ^ 「NASA主任技術者が木曜日にタスティンのL'Garde Incを訪問」NASAニュース、2012年3月9日。 2013年8月21日閲覧。
- ^ コーン、メレディス（1996年5月22日）。「テクノロジーの台頭：タスティン社のインフレータブルアンテナが軌道上で重要なテストに合格」ロサンゼルス・タイムズ。2013年8月21日閲覧。
- ^ Lichodziejewski, D; G Veal; R Helms; R Freeland; M Kruer. 「小型衛星用膨張式剛体ソーラーアレイ」(PDF)。国防技術情報センター。国防総省。2013年10月21日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。 2013年8月21日閲覧。
- ^ ab Thomas, M (1992年12月). 「インフレータブル宇宙構造物による航空宇宙設計コンセプトの再定義でコスト高騰を抑制」. Potentials . 11 (4).
- ^ Cassapakis, C; M. Thomas (1995 年 9 月 26 日)。「インフレータブル構造技術開発の概要」。AIAA 1995 宇宙プログラムおよび技術会議。AIAA 95-3738。
- ^ 「NASAレポート、スペースシャトルミッションSTS-77」NASA。2013年1月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年12月30日閲覧。
- ^ ab 「NASAプレスキット、ミッションSTS-77」NASA。2013年12月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年12月30日閲覧。
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- ^ジェンキンス、 クリストファーHM 編 (2001 年 1 月 1日)。「ゴッサマー宇宙船: 宇宙用途の膜および膨張式構造技術」。宇宙航空学の進歩。191 。アメリカ航空宇宙学会。doi :10.2514/ 4.866616。ISBN 978-1-56347-403-3. 2024年10月27日閲覧。
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- ^ ab Redell, FH; J Kleber; D Lichodziejewski; G Greschik (2005). 「宇宙電力用途向け膨張式・剛性化型太陽光集光装置」。AIAA 、ASME、ASCE、AHS、ASC 構造、構造力学、材料会議向け技術論文集。2 。
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- ^ ab Lichodziejewski, D; B. Derbès; J. West; R. Reinert; K. Belvin; R. Pappa (2003 年 7 月 20 日)。「TRL 6 に向けた効果的なソーラーセイル設計の実現」。第 39 回 AIAA/ASME/SAE/ASEE 共同推進会議および展示会。AIAA 2003-4659。
- ^ Derbes, B.; D Lichodziejewski; J Ellis; D Scheeres (2004 年 2 月 8 日)。「セイルクラフトの座標系と推進性能報告フォーマット」。AAS /AIAA 宇宙飛行力学会議。AAS 04-100。
- ^ ab Wall, Mike (2013年6月13日). 「世界最大のソーラーセイルが2014年11月に打ち上げへ」. Space.com . TechMediaNetwork . 2013年6月14日閲覧。
- ^ Brooke, Boen 編 (2011 年 12 月 16 日)。「ソーラー セイル デモンストレーション (サンジャマー プロジェクト)」。技術デモンストレーション ミッション。NASA。2013年6 月 15 日閲覧。
- ^ David, Leonard (2013年1月31日)。「世界最大のソーラーセイルが2014年11月に打ち上げへ」。Space.com。TechMediaNetwork 。 2013年6月15日閲覧。
- ^ Leone, Dan (2014年10月17日). 「NASA、統合とスケジュールリスクを理由にサンジャマーミッションを中止」。宇宙ニュース。NASA。2014年10月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年11月18日閲覧。