小型地球観測衛星 「雷神2」完成報告記者発表 2011年6月3日(金) 東北大学・北海道大学
東北大学における50kg級超小型衛星開発経緯(1) 2003年10月 第11回衛星設計コンテストにて宇宙からの雷観測を提案. 地球電磁気・地球惑星圏学会賞を受賞. 2007年5月 「スプライト観測衛星」(東北大学1号衛星)開発開始 2009年1月23日 「スプライト観測衛星」打ち上げ成功・「雷神」と命名 2009年2月4日 「雷神」搭載機器に不具合発生・以降監視運用を継続中 (ちなみに2011年6月3日 = 打ち上げ後862日目) 「雷神」で得られた成果 大学における本格的な超小型衛星開発に関するノウハウと実績 民生品を活用した衛星搭載用観測機器の開発(例:超高感度CCDカメラ) 大学における衛星運用設備の構築と運用実績 初期運用(12日間)から得られた軌道上データ → 10件論文発表 不具合対応と原因解明の経験 → 「雷神2」の設計に反映 「マイクロサット開発入門」出版(2011年4月)
「雷神」 ロケットから分離される直前の衛星の姿 (写真:JAXA) 打上げ:2009年1月23日12時54分00秒 (写真:三菱重工業)
打上げ後第一可視にて,衛星からの電波を受信成功 「雷神」 打上げ後第一可視にて,衛星からの電波を受信成功 (2009年1月23日14時32分~14時41分) 東北大学屋上に設置された送受信アンテナ
「雷神」搭載超高感度CCDカメラにより 撮影された夜の地球の映像 © Tohoku University 『マイクロサット開発入門』 東北大学超小型衛星開発チーム著 吉田和哉 監修 定価3,675円(税込) A5判 ISBN978-4-86163-159-7 C3053 (2011年4月刊行) 「雷神」搭載超高感度CCDカメラにより 撮影された夜の地球の映像 (2009年2月2日)
東北大学における50kg級超小型衛星開発経緯(2) 2009年8月 文部科学省「平成21年度 超小型衛星研究開発事業」の公募 2009年11月 上記公募事業の採択決定 (1) 50kg 級超小型衛星フライトモデル「RISING-2」の研究開発 代表:東北大学 坂本 祐二 (2) マルチスペクトル望遠撮像系の開発 代表:北海道大学 高橋 幸弘 2009年12月 上記2件をマージして、「雷神2」の開発を開始 (文部科学省・地球観測衛星開発費補助金) 2011年3月末に開発完了を目指して開発をすすめる 2011年3月11日 東日本大震災発生 衛星開発室、衛星本体は被害を免れるものの、一部部品の納入に遅れが発生 2011年5月末 「雷神2」開発完了 東北からの震災復興の明るい話題提供としたい!
RISING-2: 衛星システムの概要 超小型衛星「雷神2」 ( RISING-2 ) ・ 質量と形状 - 質量 41kg ・ 質量と形状 - 質量 41kg - 寸法 500 x 500 x 500 mm ・ 軌道 - 高度約700km (予定) の太陽同期軌道衛星 - 1周回約98分 - 軌道寿命 1年~5年 ・ 打ち上げ - H-IIAロケット相乗り衛星の搭載条件に 合わせて開発 - 打ち上げ機は未定。2012~2013年度を計画
RISING-2: 衛星の目的 最先端理学観測 ・ 高解像度地球撮像ミッション - 解像度5mの望遠鏡 (直径10cm, 焦点距離1m) ・ 高解像度地球撮像ミッション - 解像度5mの望遠鏡 (直径10cm, 焦点距離1m) - カラー撮像 + 可変波長撮像 (液晶チューナブルフィルタの宇宙実証) - 指向誤差0.1度, 安定度0.02deg/sの三軸姿勢制御 ・ 最先端理学観測ミッション - ①積乱雲の高解像度ステレオ撮像 - ②スプライトなど高高度放電発光の撮像 ・ 期待される成果 - 全地球規模で災害現場を撮影 - 積乱雲構造およびゲリラ豪雨のメカニズム解明 - 高高度放電発光現象のメカニズム解明 - 超小型衛星バス開発技術の向上 新規開発の望遠鏡システム 「雷神」の観測センサを再度搭載 理学観測センサを地球指向面に配置
RISING-2: 開発スケジュール 基本設計開始から18ヶ月でFM製造完了 (09年12月~11年05月)
RISING-2: 構造システム 「雷神」開発の経験を活かした構造開発 ・ 組立やすさの大幅な向上 ・ 組立やすさの大幅な向上 ・ アルミ削りパネル採用による製造コスト・製造期間の短縮 (東北企業で製造) ・ 振動試験の大幅な効率化 (宮城県内施設で実施)
RISING-2: 姿勢制御システム 大学生/大学院生による独自開発の姿勢制御機器 観測 方向 回転速度 0.2 deg/s 軌道投入直後 地球 地球 スターセンサで 現在の姿勢を計測 (誤差0.06deg) リアクションホイールで 目標方向へ衛星回転 そして定点指向制御 (誤差0.1deg, 0.02deg/s) 磁気センサと 磁気トルカによる スピン抑制制御 磁気トルカ(磁気コイル) スターセンサ リアクションホイール 大学生/大学院生による独自開発の姿勢制御機器
RISING-2: 電気試験・環境試験 振動試験 電気試験 熱真空試験 試験工程を効率化 短期間での検証
RISING-2: 開発体制 東北大学 大学院工学研究科 航空宇宙工学専攻 坂本祐二(助教・プロジェクトマネージャー) 東北大学 大学院工学研究科 航空宇宙工学専攻 坂本祐二(助教・プロジェクトマネージャー) 吉田和哉(教授・サブ・プロジェクトマネージャー,工学担当) 桑原聡文(助教) スティーブ・バタゾ(研究支援者) 学生9名 北海道大学 大学院理学院 宇宙理学専攻 高橋幸弘(教授・サブ・プロジェクトマネージャー,理学担当) 栗原純一(助教) 福原哲哉(助教) 学生4名 技術アドバイザー 升本喜就 友谷 茂
RISING-2: 開発を支えた東北企業・機関 (財)21あおもり産業総合支援センター 液晶先端技術研究センター (現アスミタステクノロジー) [液晶フィルタ] 青森県八戸市 ワテック(株) [CCDセンサ基板] 山形県鶴岡市 宮城県産業技術総合センター [振動試験] 仙台市 (株)日本セラテック [望遠鏡ミラー] 仙台市 (株)スター精機 [構造製作] 福島県相馬市