探査等

半永久電源システムに係る要素技術

背景・目的

月では、昼と夜が２週間ごとに訪れ、赤道付近の表面温度は－170℃～110℃の範囲で周期的に変化するため、通常のバッテリによる長期運用は困難であり、米国及び中国は月面の過酷な環境に耐える半永久電源を開発し、探査機の長期運用に成功しています。

アルテミス計画を含め、世界各国の月面開発が急速に伸展していく中、持続的な月面活動を支えるためには、我が国においても、燃料等の補給やメンテナンスなく、長期間にわたって使用可能な半永久電源の開発が急務です。

加えて、火星圏以遠の探査においても、太陽電池による持続発電は困難であることから、これまでも半永久電源が使用されており、我が国の活動領域を拡大するために本技術は重要です。

また、地上用途としては、例えば重要情報機器の保全、ドローンや電動航空機、災害時における移動式非常用電源、深海・極地等の極限環境での電源など、災害の多い我が国における重要な基盤技術となり得、かつ次世代蓄電池として産業界への波及効果も期待できます。

宇宙用としては、既に米国、中国が、プルトニウムを利用した半永久電源を開発していますが、本テーマでは、地上用としての活用も念頭に地上技術（煙探知機等)としての利用実績もある国内入手可能なアメリシウムを利用し、我が国が保有している世界最高水準の半導体による熱電変換技術を活用した電源開発を目指します。その上で、本技術による長寿命化の実現を通じて、月探査における我が国の国際プレゼンスを確保するとともに、我が国の火星圏以遠の探査における自在性確保を目指します。

【参考】関連する宇宙技術戦略の記載（抜粋）　

月面拠点、有人与圧ローバ、月面における資源探査・利用、月面建設機械等への適用の観点から発電技術の開発が非常に重要である。発電技術は、展開収納型太陽電池タワー、展開型太陽電池タワー、半永久電源などを含む。（3.Ⅲ.（2）③ⅱ）