Transcript 「小型衛星をとりまく状況」 八坂哲雄

有限会社 QPS研究所
Institute for Q-shu Pioneers of Space
小型衛星をとりまく状況
九州大学特任教授
QPS研究所
八坂 哲雄
２００７．９．８
QSSF研究会
• 小型衛星の定義
• 小型衛星の始まりの歴史
• 日本の小型衛星に向けた歩み
衛星設計コンテスト
JUSTSAP/USSS・・・University Space Research Association
CanSat、CubeSat
UNISEC
• 日本の小型衛星
Cube・・・国際的な視野と交渉力
５０ｋｇ級・・・H-IIA相乗りに向けて
• JAXA相乗り公募とその評価
説得力あるミッションの意義
Sexyness、学問技術分野での位置づけ
• 小型衛星の動向
通信→地球観測→？実用？大規模科学観測
５０ｋｇ→１ｋｇ、１００ｋｇ
COTS； 部品レベル（九大）か、ユニットレベル（東北大）か
小型衛星とは？
ロケットの余った重量、容量を使って搭載。
ピギーバック、あるいは、隙間便乗衛星
・コストが極端に低い
・開発期間が短い(数年)
・寿命が短い
・思い切った技術の採用が可能
・部品の信頼性は低くてもよい＊
＊システムの信頼性(寿命末期生存率)は高い。
一般に300－400ｋｇ以下の衛星を小型衛星と
称する場合が多いが、ここではさらに小さく、
打ち上げをピギーバックないし多数の同時打ち上げ
をおこなうものとする。
ヨーロッパにおける小型衛星の分類
Group name
Wet Mass
Large satellite
>1000kg
Medium sized satellite
500-1000kg
Mini satellite
100-500kg
Micro satellite
10-100kg
Nano satellite
1-10kg
Pico satellite
0.1-1kg
Femto satellite
<100g
Small Satellites
注：世界的に認められているわけではない
小型衛星の始まり（通信、技術開発、科学観測）
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1981 Delta:
1984 Delta:
1985 Shuttle:
1986 H-I:
1990 Ariane:
H-I:
• 1991 Ariane:
• 1992 Ariane:
UoSAT-1 (Surrey)
UoSAT-2 (Surrey)
NUSAT (Weber+USU)
Fuji-1 (AMSAT-日本）
UoSAT-3 (SSTL)
UoSAT-4 (SSTL)
OSCAR-17 (AMSAT-Brazil)
OSCAR-18 (Weber)
OSCAR-19 (AMSAT-Argentina)
Debut (NAL)
Fuji-2 (AMSAT-日本)
UoSAT-5 (SSTL)
TUBSAT-1 (TechU Berlin)
ORBCOM-X (Orbcom)
SARA (French Amateur)
KitSat-1 (SSTL)
S80/T (SSTL for Matra)
Surrey/SSTL Product List
Mission
Year
Launch
Platform
Programme
27 CFEsat
2007
Atlas 5
Bespoke
Turnkey
26 GIOVE-A
2005
Soyuz
Bespoke
Turnkey
25 BEIJING-1
2005
Cosmos
Bespoke
Turnkey
24 TopSat
2005
Cosmos
Bespoke
Turnkey
23 UK-DMC
2003
Cosmos
MicroSat-100
Turnkey
22 NigeriaSat-1
2003
Cosmos
MicroSat-100
Knowhow Transfer
21 BILSAT-1
2003
Cosmos
MicroSat-100
Knowhow Transfer
20 AlSAT-1
2002
Cosmos
MicroSat-100
Knowhow Transfer
19 PICOSat
2001
Athena
MicroSat-70
Turnkey
18 Tsinghua-1
2000
Cosmos
MicroSat-70
Knowhow Transfer
17 SNAP-1
2000
Cosmos
SNAP nanosat
R&D
16 TiungSat-1
2000
Dnepr
MicroSat-70
Knowhow Transfer
15 UoSAT-12
1999
Dnepr
MiniSat-400
R&D
14 Clementine
1999
Ariane
MicroSat-70
Turnkey
13 FASat-B
1998
Zenit
MicroSat-70
Knowhow Transfer
12 Thai-Paht
1998
Zenit
MicroSat-70
Knowhow Transfer
11 CERISE
1995
Ariane
MicroSat-70
Turnkey
10 FASat-A
1995
Tsyklon
MicroSat-70
Knowhow Transfer
9 HealthSat-2
1993
Ariane
MicroSat-70
Turnkey
8 PoSAT-1
1993
Ariane
MicroSat-70
Knowhow Transfer
7 KITSAT-1
1992
Ariane
MicroSat-70
Knowhow Transfer
6 S80/T
1992
Ariane
MicroSat-70
Turnkey
5 UoSAT-5
1991
Ariane
MicroSat-70
R&D
4 UoSAT-3
1990
Ariane
MicroSat-70
R&D
3 UoSAT-4
1990
Ariane
MicroSat-70
R&D
2 UoSAT-2
1984
Delta
microsat
R&D
１ UoSAT-1
1981
Delta
microsat
R&D
日本における小型衛星へのあゆみ
• 1990
• 1992
• 1998
•
•
•
•
2001
2003
2003~
2008~
宇宙実践教育の必要性への認識・・学会
衛星設計コンテスト開始
USSS (Univ. Space Systems Symp) 開始
JUSTSAPの傘下
米国Chair: Paul Coleman, USRA
UNISAT (University Satellite Consortium)
NPO UNISEC 設立
CubeSat打ち上げ
JAXA H-IIAピギーバック打ち上げ
日本の小型衛星一覧
年
1 1986
2 1990
3
4 1996
5 2002
6
名称
JAS-1a
Orizuru
JAS-1b
JAS-2
WEOS
μLabSat
7 2003.6.30
8
JAXA
打上機
H-1
H-I
H-I
H-II
H-IIA
H-IIA
XI-IV
東大
ROCKOT
CUTE-1
東工大
ROCKOT
東大
ESA主導のSSETIに搭載した３つ
のCubeの一つ。SSETIのほか、
Cosmos-3M
SSTL製衛星2機など計4機同時打
ち上げ。
9 2005.10.27 XI-V
10 2006.2.22
2006.6.26
11 2006.9.23
開発母体
アマチュア無線家
NAL
アマチュア無線家
アマチュア無線家
千葉工大
Cute-1.7+APD 東工大
M-V-8
SEEDS
日大
Dnepr
HITSAT
道工大
M-V-7
備考
H-I-1, 「あじさい」相乗り
H-I-6, 「MOS-1ｂ」相乗り
同上
H-II-4, ADEOS-1相乗り
H-IIA-4, ADEOS‐2相乗り
同上
250kgの衛星に8個の副衛星が
同時打ち上げ。このうち5個が
CubeSat。初めてのCubeSat。
ASTRO-F（あかり）の副衛星。
CalPolyが行ったCubeクラスター打
ち上げ。5個のP-Podに計14個の
CubSatを搭載。ロケットは打ち上
げ失敗。なお、CalyPolyとして2回
目の2007．4.17打ち上げは成功
し、3個のP-Podから7個のCubeが
分離成功。
SOLA-Bの副衛星として打ち上げ。
他にソーラー電力セイル実証超小
型衛星SSSAT（6kg）。
JAXA相乗りに採用された副衛星 （１）
名称
機関
ミッション
SOHLA
東大阪
宇宙開発
共同組合
地域産業の空洞化に対する活性化と若者育成
地域中小企業による小型衛星技術実証
雷観測 （宇宙から初めての位置同定）
SPRITE
東北大
雷放電に伴う発光現象（スプライト）観測
1989年の発見、メカニズムが未解明
世界トップの観測実績
地球ガンマ線（TGFｓ）の観測
2004年発見、宇宙最大クラスのエネルギー
KAGAYAKI
ソラン（株）
難病・障害を持つ子供に宇宙から夢を与える
新しい宇宙技術の実証
自律衛星制御技術
インフレータブルブーム伸展実験
大学による科学ミッション
デブリ観測
オーロラ電流観測
衛星残留磁気の設計と実証
人材育成
JAXA相乗りに採用された副衛星 （２）
名称
機関
ミッション
PRISM
東大
フレキシブル伸展ブームを用いた光学望遠鏡
超小型衛星による初めての10－30m分解能
COTSを用いた超小型衛星バスの実証
各種のアマチュア無線サービス
STARS-I
香川大
テザーによる姿勢制御実験
母機／子機間のテザー伸展実験
地域企業との連携
KKS-1
都立産業
技術高専
15歳～20歳の若手衛星開発
リアクションホイールによる3軸姿勢制御装置
マイクロすらスター実験
地球画像撮影
宇宙実験スペースの提供
小型衛星の動向
使い方
通信→地球観測→科学観測
（今後） →実用
大きさ
５０ｋｇ → 数百ｋｇ
→ １ｋｇ → 数百ｇ
COTS利用
部品レベル
ユニット・コンポーネントレベル