新的衛星技術実証 1 号機について 平成 30 年 12 13 国 研究開発法 宇宙航空研究開発機構研究開発部 新的衛星技術実証グループ 河英史 1 革新的衛星技術実証 1 号機とは 新的衛星技術実証 1 号機 は 新的衛星技術実証プログラム の 1 号機 新的衛星技術実証プログラム とは 宇宙基本計画上の 宇宙システムの基幹的部品等の安定供給に向けた環境整備 の 環として 間企業や 学などが開発した機器や部品 超 型衛星 キューブサットに宇宙実証の機会を提供するプログラム ( 機器や部品単位で軌道上実証できる機会としては唯 ) 2 年に1 回 計 4 回の打上げ実証を計画しており 実証テーマは通年公募を っている 2018 年 12 12 2 号機の15テーマを選定 国内の 間企業や 学の技術とアイディアを実際に宇宙で実証することで 本の宇宙産業の発展につなげる 2
革新的衛星技術実証 1 号機とは 7 機の衛星 (13 の実証テーマ ) を高度 500km の太陽同期軌道に投入する 民間企業 大学 研究機関等 10 の機関が参加 ALE-1 ( 株式会社 ALE) 型実証衛星 1 号機 (RAPIS-1) Micro Dragon ( 慶應義塾 学 ) 裏側 RISESAT ( 東北 学 ) AOBA VELOX-Ⅳ(2U) ( 九州 業 学 ) /NEXUS (1U) ( 本 学 ) OrigamiSat-1(3U) ( 東京 業 学 ) 裏側 ロケット機体貼付デカール RAPIS-1 : RAPid Innovative payload demonstration Satellite 1 3 1 号機搭載実証テーマ ( 部品 コンポーネント ) No 実証テーマ名 ( 機器名称 ) 提案機関 1 新的 FPGAの耐宇宙環境性能軌道上評 本電気 ( 株 ) 価 (NBFPGA) 2 X 帯 2 3Gbpsダウンリンク通信の軌道上実証 (HXTX/XMGA) 慶應義塾 学 3 グリーンプロペラント推進系 (GPRCS) の軌道上実証 (GPRCS) 4 粒 エネルギースペクトロメータ (SPM) の軌道上実証 (SPM) 5 深層学習を応 した 新的地球センサ スタートラッカの開発 (DLAS) ( 財 ) 宇宙システム開発利 推進機構 ( 財 ) 宇宙システム開発利 推進機構 東京 業 学 6 軽量太陽電池パドル機構 (TMSAP) 宇宙航空研究開発機構 7 超 型 省電 GNSS 受信機の軌道上実証 (Fireant) 中部 学 部品 コンポーネントは 型実証衛星 1 号機 (RAPIS 1) に搭載して実証する 4
1 号機搭載実証テーマ ( 超小型衛星 キューブサット ) No 実証テーマ名 ( 機器名称 ) 提案機関 1 海外新興国への衛星開発教育 援により衛星 慶應義塾 学 利 及び海外市場を拡 するための地球観測超 マイクロ衛星の提案 (MicroDragon) 型2 空間分解能スペクトル撮像技術の確 によ 東北 学 る新規地球環境計測及び農林 産鉱業市場の 開拓と海外衛星利 市場の拡 (RISESAT) 衛星3 流星源と放出装置を いた 流れ星の実現可能性と市場性の検証 (ALE 1) 4 3Uキューブサットによる 機能展開膜構造物キの宇宙実証 (OrigamiSat 1) ュ5 ールーナーホライゾングロー撮影を 指した パルスプラズマスラスタによるCubeSatの姿勢 軌道制御と超 層 気撮像 感度カメラの実証 (Aoba VELOX IV) ブサット株式会社 ALE 東京 業 学 九州 業 学 6 次世代アマチュア衛星通信技術の実証 (NEXUS) 本 学 5 小型実証衛星 1 号機 (RAPIS-1) 部品 コンポーネントの実証を行うための衛星 衛星推進系 展開物 電子部品単体 といった これまで H-IIA 相乗り等では実証機会が少なかった対象を採用 JAXA 衛星で初スタートアップ企業に開発を委託 株式会社アクセルスペースに開発 試験 運用を委託 JAXA がサービス提供機関として提案者と連携 単体で持ち込まれるテーマに JAXA が実証環境 必要リソース 計測 確認手段の提供を提案し 効果的な実証を実現 例 ) 部品 コンポの実証環境 + 他の実証テーマの確認手段を同時に提供 宇宙環境モニタ装置 (JAXA 開発 ) 部品実証テーマ ( 新的 FPGA) 衛星搭載カメラ (JAXA 開発 ) 別のテーマ ( 軽量太陽電池パドル機構 ) 部品評価のための放射線環境データ等を取得 提供 実証環境提供 JAXA 開発カメラの処理部への組込み 確認 段提供 展開実験の確認 段としても活 6
開発状況 各種試験 および安全審査等を経て 型実証衛星 1 号機 (RAPIS 1) 超 型衛星 3 機 キューブサット 3 機は現在射場にて打上げに向けた準備を実施中 RAPIS-1 響試験 RAPIS-1 熱真空試験 MicroDragon ダイナミックバランス試験 ALE-1 フィッチェック RAPIS-1 フィットチェック RAPIS-1 振動試験 RAPIS-1 内之浦へ出荷 Aoba VELOX-IV E-SSOD( ) へ格納 RISESAT 質量特性試験 7 ( ) E-SSOD(Epsilon Small Satellite Orbital Developer) キューブサット放出装置 MicroDragon ( マイクロドラゴン ) 慶應義塾 学システムデザイン マネジメント研究科特任講師平松崇 8
実証テーマ名 提案機関 ミッション概要 海外新興国への衛星開発教育 援により衛星利 および海外市場を拡 するための地球観測マイクロ衛星 慶應義塾 学 1) 海 リモートセンシング 2) エアロゾル偏光リモートセンシング 3) ほどよしバスからの改良点 (FOG 等 ) の軌道上検証 4) 帯電防 ATO コーティングの特性劣化測定 法 50 50 50 cm 重 量 50.5 kg 実施責任者 学院システム マネジメント研究科 前野 隆司 教授 共同実施者 東京 学 東北 学 北海道 学 九州 業 学 VNSC( ベトナム ) 9 超 型理学観測衛星ライズサット (RISESAT) 東北 学 学院 学研究科航空宇宙 学専攻准教授桒原聡 10
実証テーマ名 提案機関 ミッション概要 空間分解能スペクトル撮像技術の確 による新規地球環境計測及び農林 産鉱業市場の開拓と海外衛星利 市場の拡 東北 学 1) 分解能マルチスペクトル観測 2) 超 型 機能衛星バスシステムの動作性能実証 3) 光通信実験 4) 国際理学観測 法 50 50 50 cm 重量 59.3 kg 実施責任者 学研究科桒原聡 准教授 共同実施者 北海道 学, 情報通信研究機構, 東京理科 学, 福井 業 学, 台湾國 中央 學, 台湾國 成功 學, Czech Technical University in Prague, 株式会社中島 鉄 所 11 11 分解能マルチスペクトル望遠鏡 液晶可変波 フィルタ (420~1050 nm) 地上分解能約 5 m 世界的に類をみない 解像度スペクトル撮像の実現 RISESA T 定点指向観測 精度姿勢制御 時間露光の実現 空間分解能の向上 12
流れ星実証衛星 ALE 1 株式会社 ALE 代表取締役 CEO 岡島 礼奈 13 実証テーマ名 提案機関 ミッション概要 流星源と放出装置を いた 流れ星の実現可能性と市場性の検証 株式会社 ALE 1) 流れ星に関するエンターテイメントとしての技術検証と市場性の検証 2) 流れ星を利 し 層 気の密度 成分等を観測 3) 流れ星の再突 による軌道の変化と現象の理解 法 60 60 80 cm 重量 68.0 kg 実施責任者岡島礼奈代表取締役社 共同実施者 東北 学 都 学東京 本 学 神奈川 科 学 14 14
流れ星を実現する衛星がついに完成 宇宙へ - 前例の無い中で JAXA 様と創り上げた安全確保 策 - 学 他の 間企業など多くの協 により 様々なハードルをクリア - ALE の挑戦はここからが本番 - 軌道降下ミッション - 流星源放出ミッション - 宇宙エンターテインメントの市場性の検証 15 多機能展開膜実証 3U キューブサット OrigamiSat 1 東京 業 学 学院准教授坂本啓 16
実証テーマ名 提案機関 ミッション概要 3U キューブサットによる 機能展開膜構造物の宇宙実証 東京 業 学 1) ブーム 膜複合構造による 多機能展開膜構造 の宇宙実証 2)2U+1U サイズの 実験プラットフォーム 構築と宇宙実証 3)5.8GHz アマチュア無線による 速ダウンリンクと UHF 膜上アンテナ受信 法 10 10 34 cm 重量 4.1 kg 実施責任者 学院坂本啓准教授 共同実施者 本 学 サカセ アドテック株式会社 株式会社ウェルリサーチ 17 17 衛星と多機能展開膜 ミッションシークエンス 膜展開部 ミッションの意義 1) ブーム 膜複合構造による 多機能展開膜構造 の宇宙実証 : 将来的に平 アンテナや太陽電池アレイを薄膜構造で実現するための技術を実証する 1m 1m の展開膜全 に 厚さ 50μm のダミーデバイス ( 透明膜 ) が貼付されている 対 のカーボン複合材チューブの弾性 で展開する 打上げ時 展開膜は 1U サイズに収納されている 2)2U+1Uサイズの 実験プラットフォーム 構築と宇宙実証 : 伸展マスト ( 撮り棒 ) により衛星本体 (2U) から展開膜 (1U) を1m 離し 展開構造の展開挙動 展張形状を 動画とステレオ画像により計測する 3)5.8GHz アマチュア無線による 速ダウンリンクと UHF 膜上アンテナ受信 : 福岡 FITSAT-1( にわか ) の 速通信技術の確 と 薄膜へのアンテナ貼付を実現 18 本プロジェクトの開発拠点は平成 26 年度 部科学省宇宙航空科学技術推進委託費 新的宇宙科学を切り拓く先進展開構造の研究 開発拠点形成 により構築されました
アマチュア通信技術実証衛星 NEXUS 本 学 学院理 学研究科 清 19 実証テーマ名 提案機関 ミッション概要 次世代アマチュア衛星通信技術の実証 本 学 既存のアマチュア衛星より 速な衛星通信や操作可能なカメラを提供し アマチュア無線家による CubeSat 開発 衛星通信を促進することで 衛星搭載部品産業, 衛星通信 地上機器産業等, 衛星関連産業の発展を促す 法 10 10 11 cm 重量 1.3 kg 実施責任者理 学部航空宇宙 学科宮崎康 教授 共同実施者 本アマチュア無線連盟, 本アマチュア衛星通信協会 20
< 衛星運 の流れ > NEXUS 外観 ( フライトモデル ) < ミッション機器 > 1π/4 shift QPSK 送信機 2FSK 送信機 時期 運 内容 打上 1カ 初期動作確認 ( 熱 電 収 確認, 等 ) 1カ 1 年 ミッション機器の動作確認及び評価 1 年 世界中のアマチュア無線家に向けた運 を実施 ( 後期運 ) 3 リニアトランスポンダ 4 カメラシステム (N-CAM) 21 探査技術衛星 Aoba VELOX IV 九州 業 学宇宙環境技術ラボラトリー教授趙孟佑 22
実証テーマ名 提案機関 ミッション概要 ルーナーホライゾングロー撮影を 指した パルスプラズマスラスタによる CubeSat の姿勢 軌道制御と超 層 気撮像 感度カメラの実証 九州 業 学 1) パルスプラズマスラスタ (PPT) によるモーメンタムダンピング 2)PPT による軌道制御 3) 感度カメラでの地球縁の超 層 気発光現象撮影等 法 10 10 22 cm 重量 2.6 kg 実施責任者宇宙環境技術ラボラトリー趙孟佑教授 共同実施者 シンガポール南洋理 学 (NTU) 台湾国 成功 学 (NCKU) 23 パルスプラズマスラスタ (PPT) とは? 固体燃料を使った電気式推進器 電気で制御できて安全なため キューブサットのスラスタとして本命視されている 今後 キューブサットの軌道維持 地球 気に落下させるための軌道離脱 衝突回避 軌道 の変更 編隊 の維持 等々において強い需要が 込まれる 感度カメラによる撮影地球の夜景 オーロラ 地球の縁の超 層 気の 3 つを撮影予定 安価なキューブサットにより夜間撮影ミッションが実現できる可能性 PPT 噴射 ( 左 ) と実験室での PPT の噴射時の様 ( 右 ) 宇宙から た夜景の例 ( 出典 : NASA) ルーナーホライゾングロー (LHG) とは? の表 の昼夜の境界付近で の砂が静電気によって舞い上がり 太陽光を散乱させ 表 近くが明るく光る現象 アポロの宇宙 や当時の探査機によって 撃されたが それ以降の観測例はなく 真相は今も謎に包まれたまま サーベイヤー 7 号 (1968 年 ) が観測した LHG ( 出典 : NASA) 24