CubeSATによる宇宙テザー伸展挙動解析モデルの宇宙実証研究

• 研究課題/領域番号: 15K06599
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 山極 芳樹 静岡大学, 工学部, 教授 (30220255)
• 研究分担者: 能見 公博 静岡大学, 工学部, 教授 (20325319)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 宇宙テザー / 衛星開発 / ダイナミックス

研究成果の概要

本研究は，テザー挙動解析モデルの検証と改善を行うために，テザー伸展技術実証のためのCubeSATを開発し，軌道上実験を実施して展開時および展開後のケーブル挙動についてのデータを取得することを目的としたものである．
平成27年度には衛星フライトモデルを製作，平成28年度に打ち上げ，「きぼう」からの放出を行い，平成29年度は，テザー伸展を目指して衛星運用を行った．その結果，衛星開発には成功した．テザー伸展に関してはリアルタイムのデータは得られなかったが得られたデータよりテザー伸展には成功したと推測でき，加えて，テザー伸展に関する新たな知見を得るとともに，テザー挙動解析モデルの改善も実施できた．

研究成果

• [雑誌論文] Cable Dynamics and Control at the Simultaneous Deployment of the Cables from GEO Station during Space Elevator Construction (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamagiwa Y., Tao K., Sato S, Otsuka K and Ishikawa, Y
  • 雑誌名: TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN 巻: 16 号: 2 ページ: 165-171
  • DOI: 10.2322/tastj.16.165
  • NAID: 130006425117
  • ISSN: 1884-0485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Ascending and Descending Climbers on Space Elevator Cable Dynamics (2018)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Y, Otsuka K, Yamagiwa, Y and Doi H
  • 雑誌名: Acta Astronautica 巻: 145 ページ: 165-173
  • DOI: 10.1016/j.actaastro.2018.01.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study about the Simultaneous Deployment Performance of the Cables from GEO Station at the Space Elevator Construction (2017)
  • 著者名/発表者名: Tao, K, Yamagiwa, Y., Ishikawa, Y. and Otsuka, K.,
  • 雑誌名: Acta Astronaitica 巻: TBD ページ: 590-595
  • DOI: 10.1016/j.actaastro.2017.01.032
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Obayashi Corporation’s Space Elevator Construction Concept (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, Y., Tamura, T., Otsuka, K., Horiike, T., Iwaoka, T., Masui, N., Katsuya Hamachi, K., Katsuyama, Y., Aoki, Y., Yamagiwa, Y., Inoue, F. and Omoto, E.
  • 雑誌名: Journal of British Interplanetary Society 巻: 69 ページ: 227-239
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Space Experiments on Basic Technologies for a Space Elevator Using Microsatellites (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Yamagiwa, Masahiro Nohmi, Yoshio Aoki, Yu Momonoi, Hirotaka Nanba, Masanori Aiga, Takeru Kumao, Masahito Watahiki
  • 雑誌名: Acta Astronautica 巻: TBD ページ: 570-578
  • DOI: 10.1016/j.actaastro.2016.12.022
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 宇宙エレベーターにおける運用時のケーブルダイナミックスの概説 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山極芳樹，土井日向，大塚清敏，石川洋二
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会誌 巻: 63 ページ: 205-211
  • 査読あり
• [学会発表] テザー伸展実証超小型衛星STARS-C（“はごろも”）の概要と現状報告 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山極芳樹
  • 学会等名: 国際宇宙ステーション・「きぼう」利用シンポジウム
• [学会発表] 宇宙エレベーター建設における静止軌道上からのケーブル同時展開の制御と挙動について (2017)
  • 著者名/発表者名: 田尾公希，山極芳樹，大塚清敏，石川洋二，
  • 学会等名: 2016年度宇宙輸送シンポジウム
  • 発表場所: JAXA宇宙科学研究所，相模原，神奈川県
  • 年月日: 2017-01-20
• [学会発表] テザー小型衛星におけるテザー伸展挙動解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤勝治，山極芳樹，石川洋二，大塚清敏，田尾公希，
  • 学会等名: 2016年度宇宙輸送シンポジウム
  • 発表場所: JAXA宇宙科学研究所，相模原，神奈川県
  • 年月日: 2017-01-20
• [学会発表] Verification of Space Elevator Technologies; Present Status and Future Plan in Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamagiwa Y, Nohmi M, Fukiba K, Aoki Y. and Kanda T
  • 学会等名: 68th International Astronautical Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Cable Dynamics and It’s Control at the Simultaneous Deployment of the Cables from GEO Station during Space Elevator Construction (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamagiwa Y, Tao K, Sato S, Otshuka K and Ishikawa Y
  • 学会等名: 31st International Symposium of Space Technology and Science
  • 国際学会
• [学会発表] STARS-C Tether Deployment Mission and Quick Report of Operation Results (2017)
  • 著者名/発表者名: Kumao T, Aiga M, Watahiki M, Nohmi M and Yamagiwa, Y
  • 学会等名: 31st International Symposium of Space Technology and Science
  • 国際学会
• [学会発表] 宇宙エレベーター建設における静止軌道上からの最適なケーブル同時展開制御方法に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤勝治，田尾公希，山極芳樹，大塚清敏，石川洋二
  • 学会等名: 第61回宇宙科学技術連合講演会
• [学会発表] 静大衛星STARS-C軌道上実験報告と今後の衛一誠開発に向けて (2017)
  • 著者名/発表者名: 能見公博，山極芳樹，熊王丈留
  • 学会等名: 第61回宇宙科学技術連合講演会
• [学会発表] 宇宙エレベーターケーブルの温度解析と力学への影響の基礎検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大塚清敏，石川洋二，山極芳樹，大本絵利
  • 学会等名: 第61回宇宙科学技術連合講演会
• [学会発表] Development of Microsatellites for Verifying the Basic Technologies of Space Elevator in Space (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamagiwa, Y., Nohmi, M., Aoki, Y., Momonoi, Y., Nanba, H., Aiga, M., Kumao, T. Watahiki, M. Otshuka, K. and Ishikawa, Y.,
  • 学会等名: 67th International Astronautical Congress
  • 発表場所: Guadalajara, Mexico
  • 年月日: 2016-09-29
  • 国際学会
• [学会発表] Impact of Ascending and Descending Climbers on Space Elevator Cable Dynamics, (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, Y., Otsuka, K. Yamagiwa, Y. and Doi, H.
  • 学会等名: 67th International Astronautical Congress
  • 発表場所: Guadalajara, Mexico
  • 年月日: 2016-09-29
  • 国際学会
• [学会発表] Study about the Performance for Simultaneous Deployment of the Cables from GEO Station under the Space Elevator Construction, (2016)
  • 著者名/発表者名: Tao, K., Yamagiwa, Y., Otsuka, K. and Ishikawa, Y.,
  • 学会等名: 67th International Astronautical Congress
  • 発表場所: Guadalajara, Mexico
  • 年月日: 2016-09-29
  • 国際学会
• [学会発表] 宇宙エレベーターにおける静止軌道上からのケーブル同時展開建設方法の最適化について (2016)
  • 著者名/発表者名: 田尾公希，山極芳樹，大塚清敏，石川洋二，
  • 学会等名: 第60回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 函館アリーナ，函館，北海道
  • 年月日: 2016-09-09
• [学会発表] テザー伸展実証超小型衛星‘STARS-C’の開発およびフライトモデルの性能検証 (2016)
  • 著者名/発表者名: 相賀雅紀，熊王丈留，綿引雅一，山極芳樹，能見公博，
  • 学会等名: 第60回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 函館アリーナ，函館，北海道
  • 年月日: 2016-09-09
• [学会発表] 宇宙テザー基礎技術実証超小型衛星STARS-Cの設計開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 相賀雅紀，熊王丈留，綿引雅一，山極芳樹，能見公博，
  • 学会等名: 2016年度電子情報通信学会宇宙航行・エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: JAXAつくば宇宙センター，つくば，茨城県
  • 年月日: 2016-06-24
• [学会発表] Space Experiments of Basic Technologies of Space Elevator by Using Microsatellites (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamagiwa, Y., Nohmi, M., Aoki, Y., Momonoi, Y., Nanba, H., Aiga, M., Kumao, T. and Watahiki, M.
  • 学会等名: The Fifth International Conference on Tether in Space
  • 発表場所: Ann Arbor, USA
  • 年月日: 2016-05-26
  • 国際学会
• [学会発表] Study about the Simultaneous Deployment Performance of the Cables from GEO Station at the Space Elevator Construction (2016)
  • 著者名/発表者名: Tao, K., Yamagiwa, Y., Otsuka, K. and Ishikawa, Y.,
  • 学会等名: The Fifth International Conference on Tether in Space
  • 発表場所: Ann Arbor, USA
  • 年月日: 2016-05-26
  • 国際学会
• [学会発表] 宇宙エレベーター；その原理と研究開発の現状 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山極芳樹
  • 学会等名: 第18回化学工学会学生発表会浜松大会特別講演
  • 発表場所: 静岡大学浜松キャンパス，浜松市，静岡県
  • 年月日: 2016-03-05
  • 招待講演
• [学会発表] 宇宙エレベーター建設における静止軌道上からのケーブル同時展開時の展開性能について (2016)
  • 著者名/発表者名: 田尾公希，山極芳樹，大塚清敏，石川洋二，
  • 学会等名: 2015年度宇宙輸送シンポジウム
  • 発表場所: ＪＡＸＡ宇宙科学研究所，相模原市，神奈川県
  • 年月日: 2016-01-14
• [学会発表] 超小型衛星「STARS-C」のコマンド・データ処理部の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 難波大貴，山極芳樹，能見公博，矢野智大，吉村勇人，桃井優
  • 学会等名: 第59回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター，鹿児島市，鹿児島県
  • 年月日: 2015-10-07
• [学会発表] テザー伸展実証超小型衛星のミッション部設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 相賀雅紀，桃井 優，熊王丈瑠，綿引雅一，尾藤惇史，山極芳樹，能見公博
  • 学会等名: 第59回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター，鹿児島市，鹿児島県
  • 年月日: 2015-10-07
• [学会発表] 宇宙テザー伸展実証実験のための超小型衛星開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 綿引雅一，桃井優，難波大貴，熊王丈瑠，尾藤惇史，能見公博，山極芳樹
  • 学会等名: 第59回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター，鹿児島市，鹿児島県
  • 年月日: 2015-10-07
• [学会発表] 宇宙エレベーター建設における静止軌道上からのケーブル同時展開における展開性能の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田尾公希，藤井慎一郎，山極芳樹，大塚清敏，石川洋二
  • 学会等名: 第59回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター，鹿児島市，鹿児島県
  • 年月日: 2015-10-07
• [学会発表] Development of STARS-C; CubSAT for Tether Deployment Mission (2015)
  • 著者名/発表者名: (1)Momonoi, Y., Namba, H, Aiga, M., Ishikawa, M., Matsuo, H., Kumao, T, Yamagiwa, Y., and Nohmi, M.
  • 学会等名: Joint Conference of 30th ISTS, 34th IEPC & 6th NSAT
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター，神戸市，兵庫県
  • 年月日: 2015-07-08
  • 国際学会
• [学会発表] 宇宙エレベーター；その原理と研究開発の現状 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山極芳樹
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会中部支部定例談話会2015
  • 発表場所: 名古屋大学，名古屋市，愛知県
  • 年月日: 2015-06-24
  • 招待講演
• [備考] STARSプロジェクト
  • URL: http://stars.eng.shizuoka.ac.jp/