新しい宇宙物理実験のための超小型衛星プラットホームの開発研究とその実証

2007 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 17204021
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 独立行政法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 高橋 忠幸 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・高エネルギー天文学研究系, 教授 (50183851)
• 研究分担者: 安東 正樹 東京大学, 大学院・理学系・研究科, 助教 (90313197) ; 三代木 伸二 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (20302680) ; 戸田 知朗 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・宇宙情報・エネルギー工学研究系, 准教授 (60321569) ; 能町 正治 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90208299) ; 吉光 徹雄 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・宇宙情報・エネルギー工学研究系, 准教授 (60332152)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2007
• キーワード: 宇宙科学 / 宇宙物理 / 航空宇宙工学 / 人工衛星 / 制御工学

研究概要

「コンセントに差し込むような手軽さで実験装置を動かす事ができる」超小型衛星をめざした研究を行い、実証のための超小型宇宙実験プラットホームのアーキテクチャの研究を行った。SpaceWire標準を元にしたネットワーク型衛星アーキテクチャを考案し、実証機として、SpaceCube2と呼ばれる宇宙用計算機とそれとSpaceWireによって接続される超小型重力波検出器(超小型加速度計)の開発を行った。実証機は、SWIMと名付けられ、JAXAの技術実証衛星「SDS-1」に搭載された。SDS-1は2009年2月に打ち上げられ、初期動作確認試験の結果、SWIMは宇宙実験プラットホームとしての性能を発揮していることを確認した。SWIMの役割は2つあり、1つはSpaceWireを用いたコンピュータの宇宙実証、もう一つはインターフェースを簡略化および共通化することによって宇宙開発への敷居を低くして、宇宙機システム開発の経験がない人たちも参加できる宇宙実証用プラットホームを提供することである。本研究で行われた宇宙実証は、今後、密にネットワーク結合された次世代型の衛星を実現していく上で非常に有益である。また、超小型重力波検出器(超小型加速度計)を宇宙にて動作させたことは、今後重力波検出衛星を実現していく上で、大きなステップである。

研究成果

• [雑誌論文] 世界初の快挙、T-Kernel を搭載した人工衛星が軌道上に (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋忠幸、高島健、檜原弘樹
  • 雑誌名: TRON WARE 117 ページ: 36-39
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 衛星搭載用超小型重力波検出器とその微小重力環境による動作実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 穀山渉, 安東正樹
  • 雑誌名: 日本マイクログラビティ応用学会誌 26 ページ: 36-42
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] DECIGO Pathfinder (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando, et al.
  • 雑誌名: Class.Quantum Grav.26 ページ: 094019
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] First T-Kernel based satellite sysytem (2009)
  • 著者名/発表者名: Tadayuki Takahashi, Takeshi Takashima, Naoki Hihara
  • 雑誌名: TRONWARE vol 117 ページ: 36-39
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Tests of Satellite borne small gravitational wave antenna (2009)
  • 著者名/発表者名: Wataru Kokuyama, Masaki Ando
  • 雑誌名: Japan Micro Gravity Application vol 26 ページ: 36-42
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] DECIGO Pathfinder (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ando, et al.
  • 雑誌名: Class.Quantum Grav 26 ページ: 094019
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] JAXA's Long Term Vision in Science (2007)
  • 著者名/発表者名: 高橋忠幸
  • 雑誌名: Nuclear Physics B 166 ページ: 12-15
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] JAXA's Long Term Vision for Space Science (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadayuki Takahashi
  • 雑誌名: Nuclear Physics B 166 ページ: 12-15
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] 宇宙実験実証プラットホーム(SWIM)を用いた超小型重力検出器の開発VII(打ち上げと初期運用) (2009)
  • 著者名/発表者名: 穀山渉, 安東正樹, 森脇成典, 高島健, 中澤知洋, 高橋忠幸, 国分紀秀, 他
  • 学会等名: 日本物理学会 第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 20090327-20090330
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] SWIM and the ultrasmall onboard equipment for gravitational wave measurement (2009)
  • 著者名/発表者名: Wataru Kokoyama, et al.
  • 学会等名: 64^<th> Annual Meeting of Japan Physics Society
  • 発表場所: Rikkyo University
  • 年月日: 20090327-20090330
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] SpaceCube 2--An Onboard Computer Based on SpaceCube Architecture (2007)
  • 著者名/発表者名: 高橋忠幸, et al.
  • 学会等名: 1^<st> International SpaceWire Conference
  • 発表場所: Dundee 大学(UK)
  • 年月日: 20070917-20090719
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] SpaceCube2--An Onboard Computer Based on SpaceCube Architecture (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadayuki Takahashi, et al.
  • 学会等名: 1^<st> International SpaceWire Conference
  • 発表場所: Dundee U.(UK)
  • 年月日: 20070917-20070919
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • URL: http://www.astro.isas.jaxa.jp/SpaceWire/