おしえて№649 投稿者 ゆっきーさん
 アポロ計画の月着陸船や、人工衛星などには必ずと言っていいほど機体の周りに金紙みたいなものが貼ってありますがあれはなんなのでしょうか?どんな意味があるのでしょうか?教えて下さい、おねがいします。
keyさん

 よく見ると金色、銀色の2種類の紙みたいな物が巻きつけてあることに気づくと思います。

金色のもの・・黄色の高分子フイルムの裏にアルミニウムを薄く付着させたものです。
       衛星内部の温度を、外の環境に影響されずに一様に保つのに使用されて
       います。これが無いと衛星に太陽が当たっているときは暑くなり過ぎ、
       逆に地球の陰に入ったときには冷え過ぎてしまいます。

銀色のもの・・透明の高分子フィルムの裏にアルミニウムや銀の膜を付けたものです。
         衛星内部から発生する熱を外に逃がす必要がある場合に使用しています。

 いずれも衛星を外と中からの熱から守るために巻かれてあるわけです。
 あんな薄っぺらいもの風でも吹いたら飛んでっちゃうじゃん。
 大丈夫。宇宙空間は真空なので風は吹かないよ。
 知ってた?失礼しました。

参考URL:文部科学省 宇宙科学研究所(ISAS)http://www.isas.ac.jp/j/faq/cont.html
乱気流さん投稿者様からのご推薦です。

 衛星内部の温度を外の環境に影響されずに適切に保つためのモノで、強い放射線や紫外線等に長時間耐えることの出来る材料が選ばれています。 金色に見えるモノは、黄色の高分子フィルムの裏にアルミニウムを薄く付着させたものを何重にも重ねたもので、これにより熱が宇宙空間に逃げたり、逆に外側から侵入するのを防ぐことが出来、これが無いと衛星に太陽が当たっている時は暑くなり過ぎ、逆に地球の陰に入った時には冷え過ぎてしまいます。

 銀色に見えるモノは、透明の高分子フィルムの裏にアルミニウムや銀の膜を付けたもので衛星内部から発生する熱を外に逃がす必要がある場合に使用します。
情報源URL:(上記keyさんと同じURLを紹介していただきました。)

 余談ですが、人工衛星や宇宙船が宇宙空間から惑星の大気層に突入するに際しては、空力加熱による温度上昇が極めて大きく機体保護の必要から、機体表面から気体や液体を放出し冷却する放射冷却の方法と機体表面を気化させその潜熱によって冷却するアプレーション冷却の方法があって通常は後者の方法が用いられます。

 これらに対し、スペースシャトルでは地球大気圏に再突入する場合に最も高温になる機首先端で1500℃程になる事から、場所により材質は違いますが機首・主翼・尾翼の先端では、炭素繊維で強化した炭素材料の表面にセラミックスをコーティングした3000℃に耐えるタイルが張られ、胴体や翼面ではガラス繊維材料や普通のセラミックスタイルが張られて、断熱材料をタイル(全部で3万枚位)とシャトルの間に挟む事で熱対策がなされています。


 尚、シャトルよりずっと高速で大気圏突入していたアポロ宇宙船では、300℃位で融ける繊維強化プラスチックを使って、プラスチックが燃えて出るガスが機体と超高温空気の間にフトンのような層を作って機体内部への熱伝導を防いでいたようです。 参考図書:『世界大百科事典(平凡社)』
『化学意表を突かれる身近な疑問(講談社ブルーバックス)日本化学会編』

のんきさん

 人工衛星の金色をしたものは、「サーマルブランケット」というもので、外部から人工衛星に入ってくる熱を遮断するものです。人工衛星の内部には当然いろいろな機械が入っており、それらの機器からの発熱によって、内部の温度は上昇します。この温度上昇は、搭載している機器に悪影響や故障の原因となる恐れがありますので、ほとんどの衛星は放熱(内部に溜まった熱を宇宙空間に捨てる)する為の工夫(たとえばラジエータの様なもので)がしてあります。

 しかし宇宙空間にある人工衛星は、直接太陽の光にさらされている部分の温度が100度以上にもなります。また、真空であるため、日陰の部分は逆にマイナス100度以下にもなるという過酷な条件にさらされているため、太陽に照らされることによって受ける熱が、衛星の内部に入ることを極力防ぐことが重要となります。

 「サーマルブランケット」は、太陽からの熱が衛星の内部に侵入することを防ぐための、いわば消防士が着用する耐熱服のような役割をします。「サーマルブランケット」の素材や構造は、キャプトン(透明な薄いセルロイドのようなもの)の裏面に銀あるいはアルミニュームを蒸着させます(鏡を作るような感じ)。この厚さは10ミクロンから20ミクロンと、とても薄いものです。このキャプトンを何枚も重ねますが、重ねる時に、キャプトン同士の接触による熱伝導を防ぎ、断熱効果を高めるため、「ダクロン(紙のような物)」を間に挟み込み、糸で縫いあわせ、キャプトンとダクロンをサンドイッチ構造にします。このキャプトンとダクロンを、10層から20層も重ねますが、何層にするかはそれぞれの衛星の熱設計によって異なります。
NASDA(宇宙開発事業団)のHP
http://spaceboy.nasda.go.jp/qanda/qanda_j/qsatellite.html#q13
matsumotoさん

 人工衛星等の表面を覆っている金色の物質は「サーマルブランケット」という断熱材です。
空気のない宇宙空間では太陽の光の当たる部分は100℃以上の高温に、逆に光の当たらない部分は−100℃以下の低温という、非常に過酷な温度条件にさらされます。「サーマルブランケット」はその様な状態から衛星内部の精密機械等を保護するための、例えば消防士の耐熱服のようなものです。

 「サーマルブランケット」の構造は、「キャプトン(透明な薄いセルロイドのようなもの)」の裏面に銀またはアルミニウムを蒸着させたもので、厚さ10〜20ミクロンととても薄いものを何枚も重ね、キャプトン同士の接触による熱伝導を防ぎ、断熱効果を高めるために間に「ダクロン(紙のようなもの)」を挟み込み糸で縫いあわせたものです。
実験によると表面温度が120度以上になっても、サーマルブランケットで包まれた内部は26度に保たれていたそうです。
参考URL:「Q&A人工衛星」http://spaceboy.nasda.go.jp/qanda/qanda_j/Qsatellite.html
「必見!目がテン!?ライブラリー」http://www.ntv.co.jp/megaten/library/date/00/07/0709.html
 

浜ちゃん

  あのフィルムは
1)太陽の光を反射して、人工衛星などの温度が上がるのを防止する
2)漂っているゴミがぶつかって人工衛星などに傷がつくことを防止する事を目的に巻かれていて、プラスチックフィルムにアルミやチタンなどを蒸着したフィルムです。 サバイバルグッズとして売られているエマージェンシーブランケット(がさがさいう薄い銀色のシート)とほとんど同じ物です。(NASAが開発なんて書かれて売られていたりします)
 人工衛星は真空中を飛んでいますから、フィルムの表面がでこぼこだろうが空気抵抗が元々ないので問題ありません。
Tsuneさん

 あれは文字通り金箔です。
 また、金箔を張り巡らすのには、いくつかの目的が有るのです。
 一つには、断熱。宇宙空間で、太陽にあたる方の温度は、百度を超えることもあるとか・・・。
 その熱から人工衛星を守ります。また太陽が当たらない側は、マイナス何度の世界。このような過激な温度変化から、断熱することにより、衛星内部の機器などを守ります。

 二つ目は、地球には、空気というバリアがあって、ほとんど意識することはありませんが、真空中の宇宙空間では、宇宙線というものが降り注いでいるのです。それから人工衛星を守るためのものです。
 三つ目は、これもやはり、地球には空気があるので、ほとんどの隕石は、大気圏に突入するときに、ほとんどのものは燃え尽きてしまいます。
 しかし真空中の宇宙空間では、まともに人工衛星にぶつかってきます。大小さまざまな隕石から、人工衛星を守るためのものです。
超な兄貴さん

  金紙どころか金箔です。 金は,太陽からの有害な放射線系を通さないために,中の乗組員保護のために機体に金箔を貼ります。
ぶひぃーさん

  あれは宇宙(零下何百度の世界)から宇宙船内の熱を守るためと、太陽などから降り注ぐ宇宙線から船内のものを守るための役割があります。宇宙線に人間が当たると遺伝子損傷が起こったり、機械の場合、誤作動や停止が起きるのでちょっとでも内部に通過してはいけないのです。そのためこういったものを反射させるため、反射財が貼ってあるのです。
ゆっきーさんからの感想メールです。

 大変参考になりました。今までずっと疑問におもっていたのですが、なかなかこの疑問に答えてくれてくれる人がいなくやっと分かってすっきりしました。
 金箔というご意見もあったので結構判断に迷ったのですが、金箔塗料を塗ってあるという情報もあったので両方OKとさせていただいてます。
正答者の方々です。本当にありがとうございました。
keyさん・Tsuneさん・乱気流さん・乱気流さん・乱気流さん・のんきさん・matsumotoさん・浜ちゃん・超な兄貴さん・ぶひぃーさん・ガウリィさん・凪 ようかさん

[ホームへ]