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） • • • • • 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
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