Takumi Conference9th UNISEC Space Takumi Conference

概要：近年，大学などで超小型衛星の開発・打ち上げが増加している．
そこで神奈川大学航空宇宙構造研究室では，超小型衛星を安価で迅速に打ち上げるため，超小型ハイブリッドロケットの開発・製作に取り組んでいる．
2017年度に比べてより高高度へ到達することを目指し，2018年度は機体全体の大型化を行うこととして，概念設計を行った．
概念設計ではまず，設計パラメータ（機体外径・エンジン長さ・酸化剤充填量など）を指定することで機体質量を概算する．
そこから到達高度・燃焼室特性長さなどを算出する．
そうすることにより，実現可能な設計値を算出した．
また，その設計値に沿って各要素の開発・試験・飛行シミュレーション解析などを行った．
概念設計において概算した機体質量は，詳細設計後も大きな変更がなかった．
このことから，概念設計段階での質量精度が非常に高いことが示された．
大型化した機体の打上試験は2018年10月6日秋田県能代市にて行い，2017年度打上試験最高到達高度4.8kmを上回る6.2kmという結果を得た．

概要：A Peltier-based thermal testing (PeTT) device is able to achieve -30oC to +80oC in a diffusion pump vacuum chamber at a low pressure of 10-3Pa.
The PeTT device has a mass of 3.6kg and size 152mmx 127mm x 33 mm, which requires water cooler system and electricity for operation.
This paper presents the progress of the system development of PeTT device and its diffusion pump vacuum chamber, testing configuration method, experimental results and its development cost.

概要：ISAS/JAXAや各大学のメンバーからなるチームで，可変構造宇宙機による工学ミッションの検討を行っている．
可変構造宇宙機とは，互いに内力アクチュエータで結合された多数の形態要素から構成された宇宙機のことである．
軌道上で形態変化が可能であり，複数形態による多機能性を持たせることができる．
最大の特徴は，内力を用いた非ホロノミック姿勢制御が可能なことである．
一度形態変化させた後元の形態に戻る運動を考えたとき，その経路を工夫すれば，運動の前後で形態は同一であるにもかわらず，姿勢は変化させられるという運動学的性質がある．
これを積極的に利用すれば，内力のみを用いた任意の形態制御と任意の姿勢制御同時実現が可能となる．
この非ホロノミック姿勢制御と可変構造宇宙機の特性を活かした，太陽-地球系のL2点における小天体の赤外観測ミッションの検討状況を報告する．

概要：ヒンジ等によって互いが接続された複数の構造体によって構成される可変構造宇宙機は，内力のみを用いた非ホロノミック姿勢制御が可能である．
内力アクチュエータによって形態の変更を行う場合，その展開経路を変えることで最終的な姿勢を変えることができる．
展開経路によっては初期形状と最終形状を変えることなく姿勢のみ変化させることが可能であり，そのような姿勢運動をノンホロミック・ターンと呼ぶ．
展開経路を変えることでターン後の姿勢が変わることから，様々なパターンのターンを組み合わせることで任意の姿勢を実現できる．
一方で，所望の姿勢を実現するためのノンホロノミック・ターンの組合せは一意であるとは限らない．
姿勢変更に要するコストを最小とする姿勢移行計画問題は，組合せ最適化問題として解くことができる．
本講演では遺伝的アルゴリズムを用いて最適な姿勢移行経路を求める手法を提案し，現在検討中の可変構造宇宙機モデルに適用した結果を報告する．

概要：OrigamiSat-1は展開構造およびアマチュア無線の技術実証を主たる目的とした3U CubeSatであり，2019年1月18日にイプシロンロケットにより高度500km太陽同期軌道へ投入された．
打ち上げまでに(i)薄膜デバイスを貼付できる多機能膜構造を収納し展開する技術，(ii)膜の展張形状と展張挙動を軌道上で計測する技術，が開発・搭載され，さらに(iii)5.8GHz帯での高速通信技術も衛星に搭載された．
本発表では本衛星の開発と運用での学びを共有する．

概要：日本大学理工学部航空宇宙工学科宮崎研究室と日本アマチュア衛星通信協会が共同で開発した超小型人工衛星「NEXUS」の概要及び，初期運用結果を紹介する．
NEXUSは3つの通信機と小型カメラシステムの宇宙実証を行う．
これにより，これまでに多く用いられてきたCubeSat用の通信機や，小型カメラに比べ実用性が高いことを示し，これらの機器を広く社会に展開することで宇宙産業の発展を目指している．本稿では，初期運用完了までに実施した電力・熱収支確認や，バスシテム・ミッション機器動作確認の結果を示し，設計結果との比較を行うことで，衛星設計の妥当性評価を行う．
また，NEXUSとの通信状態に関して地上局設備を踏まえて考察し，地上局の性能評価を行う．

概要：東北大学が主として開発または協力した3衛星、DIWATA-2、RISESAT、ALE-1が2018年10月からの3か月間で、立て続けに打ち上げられた。
東北大学構内に設置している2.4m口径パラボラアンテナを有する地上局を用いて、3衛星を日々観測している。
本講演では、2009年より継続・発展してきた運用システムをハード・ソフトの両面で解説する。
また、フィリピン、スウェーデン、函館など、連携中または準備中の地上局ネットワークについても紹介する。

概要：衛星プロジェクトにおいて衛星の運用管制を担う地上セグメントの構築は非常に重要であるが、翻ると、未だ衛星を運用するためにインフラから作らなければならない状況に宇宙産業があるということである。
大学民間問わず多くのプロジェクトにおいて、地上セグメントの構築に十分なリソース（人、時間、金）が避けない事例が見受けられる。
地上セグメントの共同利用がこの状況をどう打破できるか議論する。

概要：日本でも宇宙ビジネスに多くの企業が参入し始め、大学の研究室から起業するケースも現れる中で、宇宙法の重要性が、改めてクローズアップされている。
「宇宙法」とは、宇宙条約などの国際法だけでもなければ、宇宙活動法・衛星リモセン法のいわゆる宇宙２法に限られるわけでもなく、一般の企業活動と同様に、外国の法律を含め、関連するさまざまな法制度に注意する必要がある。
また、法律問題は、基本的には専門の法律家（弁護士）に任せる方が適切であると同時に、ある程度の知識は、技術者や起業家自身も持っていることが望まれる。
本講演では、宇宙法の基本的な構造について概観するとともに、どの部分について、技術者や学生が自ら知っておくべきであるのかを考えたい。

概要：地上局、宇宙法、オープンソース化、深宇宙探査など、直近の重要課題について検討する。