長期の深宇宙ミッション遂行能力を有する超小型探査機システムの研究
| Project Area | Agile and Frequent Solar System Exploration with Innovative Microsatellite |
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| Project/Area Number |
20H05748
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
船瀬 龍 東京大学, 大学院工学系研究科, 准教授 (70509819)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川端 洋輔 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (80803006)
中島 晋太郎 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 特任助教 (80873380)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥89,960,000 (Direct Cost: ¥69,200,000、Indirect Cost: ¥20,760,000)
Fiscal Year 2022: ¥36,270,000 (Direct Cost: ¥27,900,000、Indirect Cost: ¥8,370,000)
Fiscal Year 2021: ¥36,270,000 (Direct Cost: ¥27,900,000、Indirect Cost: ¥8,370,000)
Fiscal Year 2020: ¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
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| Keywords | 超小型衛星 / 深宇宙探査 / 太陽系探査 / 超小型探査機 |
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| Outline of Research at the Start |
高ΔV可能なキックモータ（軌道変換用ロケット）を搭載し，静止トランスファー軌道（GTO）や月軌道ゲートウェイ（Lunar Orbital Platform-Gateway, LOP-G）から月，火星，金星などの深宇宙に向かう探査ミッションを高頻度に実施できる超小型探査機システムを開発する．重要な研究要素は，①超小型探査機システムの長期ミッション信頼性の向上，②高推力キックモータ作動時の課題に対応する探査機システムであり，これら二点の解決方策の宇宙実証を目指す．これらの成果を通じて，超小型探査機を用いて深宇宙探査を高頻度に実施する基盤技術を整え，太陽系科学の発展や深宇宙領域の民間活用に寄与する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
1 km/s 前後の増速が可能な固体燃料と気体酸化剤から構成されるハイブリッドキックモータ（軌道変換用上段ロケット）を搭載し，静止トランスファー軌道（GTO）や月軌道プラットフォームゲートウェイ（GW）等から月，火星，金星などの深宇宙に向かう探査ミッションを高頻度に実施できる超小型探査機システムを実現すること，そして，超小型探査機を用いて深宇宙探査を高頻度に実施する基盤技術を整え，太陽系科学分野の発展や深宇宙領域の民間活用に寄与することが本研究の目的である．
本年度は，前年度より検討しているH3ロケット相乗り打ち上げ軌道（GTO軌道）を前提とした超小型探査機システム全体の設計を引き続き進めると同時に，別の打ち上げ機会として想定される月周回軌道への打ち上げ機会に対応した超小型探査機システムの設計も実施した．その結果，50kg～100kg級の宇宙機としての成立性を確認した．
さらに，提案する超小型探査機システムの実現にあたっての最重要課題である高推力キックモーター作動時の姿勢・軌道制御系設計を，上述の複数の打上げケース・ミッション機会を想定し，前年度までに明らかにした安定性と簡便さをもったスピン安定方式を前提にスピンレートや探査機の質量特性誤差等のパラメータを振ったモンテカルロシミュレーションを実施し検証した．
以上により，具体的な打上げ機会・打上げ軌道が決まり次第，技術実証ミッションとしての探査機の開発をスムーズに進めるための技術基盤を構築することができた．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(14 results)
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[Presentation] GEO-X (GEOspace x-ray imager)2020
Author(s)
Yuichiro Ezoe, Ryu Funase, Harunori Nagata, et al.
Organizer
Proceedings of SPIE, Vol.11444, Space Telescopes and Instrumentation 2020: Ultraviolet to Gamma Ray
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Int'l Joint Research
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