マイクロレーザー角反射器アレイINRRI（INstrument for landing-Roving laser Retroreflector Investigations）は、嫦娥6号ミッションに搭載された国際ペイロードの一つであり、環月軌道機搭載のレーザー装置から発射されるレーザーを受信し、レーザーが反射面に入射後に平行に反射する特性を利用して高精度の距離測定を実現しています。繰り返し観測と計算を経て、月の裏側で初めての絶対制御点となり、月の大地測量、リモートセンシング地図作成、位置特定、および環月軌道機の高精度軌道決定とナビゲーションの基盤を提供しています。本稿ではINRRIを研究対象として、その機械構造と光学設計を紹介し、主要性能を分析しました。設計面では球形ドーム設計とコーティング技術を採用し、より広い視野範囲で軌道機のレーザーを効果的に受信できるようにしました。性能分析では、有効反射面積モデルを構築し、異なる入射角におけるエコー信号強度を分析し、ドップラー効果と遠方場回折理論を組み合わせて、INRRIの環月軌道機レーザー装置に対する検出可能性を総合的に評価しました。試験結果はINRRIの良好な観測性を示し、環月軌道機LRO搭載のレーザー高度計LOLAによる複数回の成功観測性能を検証しました。これは、今後の深宇宙探査ミッションにおけるマイクロレーザー角反射器の設計と最適化の参考となります。

レーザー角反射器;レーザー測距;有効反射面積;ドップラー効果;遠方場回折