缶サイズ衛星の試作研究と日米共同サブオービタル打上げ実験

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12450392
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中須賀 真一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40227806)
• 研究分担者: 森 治 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (30313331) ; 花岡 照明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (90011147) ; 松永 三郎 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (00222307)
• キーワード: 小型衛星 / ロケット打上げ実験 / 衛星搭載機器 / 日米協力プロジェクト

研究概要

350mlの缶サイズ、およびその3倍程度の大きさの超小型衛星CanSatを実際に製作し、平成13年8月24・25日にアメリカ・ネバダ州のブラックロック砂漠において4kmの高度まで打上げ、落下中に種々の実験を行うサブオービタル打上げ実験を実施した。両大学は3年目の落下実験であり、これまでに獲得した技術を統合して衛星が自律的に目標地点に帰還するフライバック実験、現在製作中の軌道上衛星CubeSatのサブシステムの事前実証などの実験を行った。
両大学は、それぞれ1機の缶サイズの3倍程度の大きさのCanSatを製作し、それぞれ2回にわたってフライバック実験を行った。これは、機上のGPSで獲得した位置(経度緯度)・速度情報と前もって与えられた目標付置の情報から、パラフォイルの形状を制御して目標地点に自律的にフライバックすることを目標にしたものであり、センサーによる航法、目標までの経路の形成(誘導)および、その経路に沿って飛ぶための制御という、航法-誘導-制御ループを含む極めて高度で困難な実験である。最終的にはパラフォイルの紐が巻き付いて制御不能になったが、航法-誘導-制御のループが情報的には正常に機能してしていることが確かめられ、サブシステムのインテグレーションの面で大きな成果を得た。
東工大では、その他に、機上の複数のカメラで画像を獲得しそれを切り替えて地上に伝送する実験も行い、数10秒にわたり鮮明な画像を得ることに成功した。また、軌道上衛星CubeSat用のアンテナ展開機構の実験も行い、正常な動作を確認した。
これらの成果とこのプロジェクトで培われたプロジェクトマネジメント手法は、現在両大学が製作中の軌道上衛星CubeSatにも反映されている。

研究成果

• [文献書誌] N.Sako, Y.Tsuda, S.Ota, T.Eishima, T.Yamamoto, I.Ikeda, H.Ii, H.Yamamoto, H.Tanaka, A.Tanaka, S.Nakasuka: "CanSat Suborbital Launch Experiment-University Educational Space Program Using Can Sized Pico-Satellite"Acta Astronautica. Vol.48, No.5-12. 767-776 (2001)
• [文献書誌] K.Ui, K.Nakaya, K.Konoue, H.Sawada, S.Tsurumi, M.Mori, R.Hodoshima, N.Maeda, H.Okada, N.Miyashita, M.Iai, O.Mori, S.Matsunaga: "Titech CanSat 2000 : The Sub-orbital Flight Experiment of the Micro-Satellite Model"Smaller Satellites: Bigger Business?, Proceedings of the 6th ISU Annual International Symposium. 417-425 (2001)
• [文献書誌] 居相政史, 長浜謙太, 占部智之, 山口伸斉, 澤田弘崇, 宇井恭一, 松永三郎: "東京工業大学 CanSat2001の開発"日本機械学会2001年度年次大会講演集. Vol.4. 367-368 (2001)
• [文献書誌] 中須賀真一: "大学小型衛星による新しい宇宙開発への挑戦 (現状と将来展望)"日本機械学会2001年度年次大会講演集. Vol.4. 357-358 (2001)
• [文献書誌] 永島隆, 津田雄一, 酒匂信匡, 中須賀真一: "CanSatからCubeSatへ-東京大学における小型衛星プロジェクトの経緯と展望-"日本機械学会2001年度年次大会講演集. Vol.4. 365-366 (2001)
• [文献書誌] 長浜謙太, 占部智之, 山口伸斉, 居相政史, 宮下直己, 中谷幸司, 岡田英人, 宇井恭一, 澤田弘崇, 松永三郎: "東京工業大学 CanSat Project 2001"第45回宇宙科学技術連合講演会講演集. 819-824 (2001)
• [文献書誌] 宮村典秀, 酒匂信匡, 津田雄一, 永島隆, 金色一賢, 桑田良昭, 鵜川晋一, 小笠原志朗, 村上誠典, 石川早苗, 中須賀真一: "ARLISS2001における東大CanSatのFly Back実験"第45回宇宙科学技術連合講演会講演集. 843-847 (2001)