有人宇宙港をめぐる冒険

_ ・UNISECワークショップ2日目

ムムッ。外出しているときに限ってサーバーがダウンしたりする。でも採点もしなきゃいけないので、テキストエディターでメモをとるぞー。

・九州大学

QTEX（母機）プロジェクト、QTEX-PR（子機）プロジェクト。50kg級の小型手ざー衛星による母機・子機間分離技術及びテザー技術の実証。九州の地域企業と大学が連携して、QPSというグループを作っている。13社がプリント基板/筐体の製作に参加している。テザー長は2km、直径0.33mmのケプラー繊維。QTEX-PRは民生品を用いたバスシステム、CANbusを用いた分散処理システム、磁気トルカを用いた3軸制御となっている。筐体はCFRPを使用。ミッション器機は基本設計段階にあり、テザーリール機構及び分離機構の設計開発を行っている。バス器機はQTEX-PRが先行開発されており、EMを作成中。ちなみにテザーがデブリで約3ヶ月で切れる確率らしい。ムムム、地球回り、かなりデブリ汚染が進んでるな；

IACに向けてカンサット(WASABI)を作成。センサーにはGPS、気圧、ジャイロを搭載。通信機にはDJ-C7を使用。CPUはH8/3664。来年度のARLISS参加へ向けてメモリの基板技術を確立する予定。

今後のプロジェクトは。。。QTEXエアロブレーキバージョン。九州大学の航空宇宙工学部門で木星探査プロジェクトが進行される。これに会わせて、木星探査プロジェクトの基礎技術確立を目的として、地球周回の人工衛星でエアロブレーキの基礎技術を確認。2005年にはじまり2008年に完成を目指している。来年度はQTEX-PRの開発を完了、QTEXミッション器機開発を完了、ARLISSに参加して優勝（希望）、QTEXエアロブレーキバージョンの開発。

・東北大理学研究科

INDEX(REIMEI）衛星計画。JAXA/ISASによる小型衛星プロジェクト。インハウス開発でおこなわれており、低コスト化・若手技術者/研究者育成を目的としている。科学目的としては単一衛星からのオーロラ効果粒子エネルギーとオーロラ発光の高時間・空間分解同時観測、オーロラ高度分布観測。3軸姿勢制御、高度650km。今年8月に打ち上げられた（ピギーバック）東北大ではオーロラCCDカメラ（MAC）を開発。3CCD、を使ってRGB画像を撮影。カメラ筐体は軽量化を施し4580g。冷却は放熱板に熱伝体をつけることで実施。撮影は8枚/秒、空間分解能は1〜2km。

もう一台、小型衛星の開発計画が進んでいる。雷・スプライト・γ線（TGFs地球起源のγ線）・逃走電子の観測衛星。スプライトとは、雷雲の上空(高度50km〜100km）で発生する巨大な発光現象。横から見たスプライトの観測はあるが、真上からの観測がないので水平分布がわかっていなかった。また雷の発生地点とTGFsの発生地点は重なっていると言われているが、まだ同時観測の例がないため、雷とγ線を同時観測、。打上時期は2008年。ミッション機関は半年から1年。衛星は母機と子機に別れ、母機は20〜30cm角。母機の底面が地球指向。衛星総重量は7〜10kg。子機の底面は反地球指向。CMOSカメラ2つCCDカメラ２つ、γ線エレクトロンカウンター1つを搭載予定。CMOSカメラはデジタル出力予定（カメラ重量は1個80gぐらい）。CMOSのほうが放射線に強く、画像処理も楽。将来の宇宙カメラに適している？自律的に雷orスプライトの撮像を可能とするようなトリガーロジックを開発、カメラレンズカバーの開発を予定している＜放射線によるレンズのコンタミを防ぐため

・東大

本年度ARLISS参加報告。計5チームが参加。ローバ2チーム、フライバック3チーム。国内コンペでは成果を残すが、通信機とGPSの相互干渉などの問題もあった。

2003年6月に打ち上げられたXI-IVはまだ運営中。民政部品による超小型衛星設計ノウハウの取得を目的としている。2年半後の現在も正常に稼働。予定していたミッションを全て終了、一部ROMにビット反転が見られるが、これは放射線の影響か書き込み回数の上限が原因なのか不明。今後は地上局システムの整備・アマチュア無線家へのアップリンク開放サービスなどを予定している。＜これだっ！　まず秋田でもアップリンクさせて貰えるように頑張ろう！撮影コマンド、ダウンリンクコマンドなどが使えるように現在調整中らしい　XI-Vは元々XI-IVのバックアップとして開発されていたが、CIGS太陽電池セルの宇宙実証機として打上機会を得ることが出来た。2005/10に打上。XI-IVよりも画像取得能力が洗練されている（連続撮像モード有り、QVGA(320*240)モード有り XI-IVは120*120）。XI-VにはCIGSとGaAsの2つの太陽電池を搭載している。またメッセージ書き込み領域をROMに持っており、メッセージをアップリンクすることが出来る。今後は太陽電池データの継続取得、画像の縦線ノイズ補正を短期的に目指す。中期的には太陽電池データの評価、発電履歴や連続撮影モードを利用した姿勢推定、画像と撮影時刻から撮影場所の推定を行いたい。

地上局ネットワークに関する活動。遠隔運用、自動運用の技術開発を行っている。ただし法的には問題があるため、総務省とも調整中。HAWAI大とも遠隔通信基礎試験を行っている。

次世代キューブサットPRISMに関して。ブームを進展した望遠レンズを持つ、リモートセンシング衛星。重量は3-5kg。サイズは170×170×250mm。小型・ローコスト・短気開発のリモートセンシングを目指す。磁気トルカ３つ、小型RW1つを搭載した2軸アクティブ制御、CPUの高性能化、ダウンリンク帯の拡大などをめざす。

その他の衛星計画として、大規模太陽発電衛星や大規模通信衛星に応用が可能である、ふろしき展開衛星を計画中。神戸大・ISAS/JAXAと協力して、複数衛星による網展開を検討中。展開後のサイズは17mぐらいのサイズ。網を絡ませない事、制御システムなどが重要な検討課題。2005/1/18に打上予定。

・宇宙開発フォーラム（SDF）

SDFは文理融合・ネットワークの展開・リアリティーとの共鳴をコンセプトに作られた団体。研究会活動（宇宙法・宇宙ビジネス、宇宙開発製作、技術に関する研究会を週1回）、宇宙開発フォーラム（宇宙開発に係わるワークショップ・セミナー年1回）、IR/PR報告会を実施。SDF MOOK（宇宙開発がわかるための冊子）の発行なども行う。

研究活動の一つとして、今回発展途上国の宇宙開発の分析を紹介。宇宙開発には莫大な資金、長期にわたる開発期間、高度な技術力が必要である。発展途上国はお金も技術も乏しいので、目的が明確化していると思われ、宇宙開発を理解するのに適した素材と考えた。宇宙活動は宇宙開発（社会インフラの構築、国家威信の発揚、軍事利用、科学技術の発展）、宇宙利用に分けられるが、今回は特に宇宙開発に関して調査を行う。著差結果は発展途上国の宇宙開発資料集にまとめてある。各国の宇宙開発参入の経緯、これまで行われたプロジェクト、参入に際して採用した手段、予算などに関して調査。宇宙開発を行っている国を4つの目的別に分類し、発展途上国の宇宙開発への日本の貢献なども記載。

インドネシア（社会インフラの構築タイプ）。島国であるため通信衛星を海外から購入している。また地形図の作成などのために地球観測衛星からの大規模受信を行っており、国内でも国立宇宙研究所など、行政として取り組みを行っている。マレーシア（国家威信型）インテルサットやインドネシアへの通信インフラの依存から脱却するために宇宙開発を開始。SSTLの技術協力で自国の衛星を打ち上げることに成功し、今後も独自の宇宙開発プランを複数持っている。、サウジアラビア（早くて何型かメモが出来なかった；）SSTL（サリー大学の小型衛星ビジネス）→発展途上国に対する衛星ビジネスに成功を収めている。衛星を買うだけではなく、発展途上国と一緒に衛星を作ったりしており、11カ国（パキスタン、韓国、ポルトガル、タイ、シンガポール、マレーシア、チリ、中国、アルジェリア、ナイジェリア、トルコ）がサリーと組んだことがあり、10カ国はその国最初の衛星をサリーと一緒に作っている。またこれらの国々で開発した小型衛星をサリー大学が統合し、災害発生時などには画像を融通しあうようなサービスもしている。発展途上国には小型衛星のニーズが存在している。低予算・短い開発期間・大型衛星より着手しやすい等の理由による。中国はアジアに宇宙開発共同体を作ろうとしているが、日本は参加していない（招かれない）これは大きな問題。UNISECを部隊とした具体的な対応策なども作って欲しい（中須賀先生からの宿題）←僕もこのあたりが、UNISECが実際的な第2JAXAとして活動を展開するための足がかりになると思う　あと質疑応答で、アメリカ製部品が国防理由等で日本国内で使えない等の問題に関して調査しているか？との質問が。SDFでは日本で使った部品をロシアなどのロケットで打ち上げる等の再輸出に関してどんな問題があるかなどを調査している。またJAXAのオープンラボの研究テーマの一つとしても現在SDFで調査研究中。

・香川大

本年度はcansat開発にあたり、STARS-1開発に必要となる通信手段など必要な基礎技術の取得を目指した。小型衛星STARS-Iの開発に関して。母機からテザーを伸ばし、テザー張力を利用して姿勢を制御する。外乱による姿勢の変更をジャイロを使って検出、アームを回転してこの姿勢変更を打ち消す方向にテザーを進展して張力を利用し姿勢変更。サイズは200mm角、親機3.6kg,子機3.2kg。テザーの進展・回収も含めてメインミッションとする。テザーの伸展長は数mその他、カメラの撮影、ミッションデータ・HKのダウンリンク、コマンドのアップリンクも目的。姿勢制御方法に関しては差動歯車機構・リンク機構・シリアル機構など様々な機構が考えられるため、最適な機構を検討している。射出機構に関してもバネによる射出を考えていたが衝撃が大きいため、空気抵抗による伸展などを検討している。40mを30分ほどで展開できる。本年度、BBMの完成を目指す。来年の年明けに微少重力実験実施。2006年8月にEM完成を目指し、2006年12月にはFM完成を目指す。

・東北大吉田研

気球望遠鏡による惑星観測計画。成層圏気球に望遠鏡を乗せ、金星を観測することを目的とする。来年の6月に三陸からの初フライトを予定。最終的には南極での長期運用を予定している。気球は高度32kmまで達し、ゴンドラ制御を行って金星を捉えて観測を行う。高々度からの観測を行うことにより、高い空間分解能・大気の影響の少ない環境下での観測を可能とすることを目的とする。金星観測のためには、高精度なポインティング制御が必要。第一段階制御として、ゴンドラの方位角をCMGによって制御を行う。センサは太陽センサ・ジャイロ。これで0.1degの制御を行う。次ぎに第2段階制御として、ガイドスコープを利用し、視野中心に持ってくることで0.01degの制御を行う。第3段階の制御として、ピエゾ素子によるミラー角度調整、光電子倍増管による高感度な位置検出で、0.0003degの制御を行う。これにより秒角単位で金星の追尾を行うことが可能。

ARLISS2005に関する報告。衛星チームのミッションは、フライトデータの収集を行うことを目的とした。ジャイロセンサ、サンセンサ、携帯電話用カメラを使った画像撮像などを実施。重量は約800g。筐体はアクリル。ただし通信機のケーブルがはずれたため、ジャイロの3軸データ等しか取れず。筐体は着地による衝撃でかなりの破損有り。ローバチームのミッションでは、1回目は自動車の轍を乗り越える事が出来なくて苦労する。車輪表面に爪のようなパーツを増設、スタビライザーなどを装着して2回目を実施するが、風が強く4.2kmもの遠方に流される、自律走行途中に砂嵐・降雨に見回れるなどの災難に。最終的にはバッテリ残量が付き222mの公式記録でストップ。

・秋田大

中井、緊張してるなぁ(^_^;　お、でも”せば”（とりあえずの意味）の方言説明で笑いをとってちょっと落ち着いたｗ　現在の秋田大のチーム概要紹介。学生プロジェクトは課外活動で行っており、ものづくり創造工学センターが支援。秋田大学には航空宇宙工学科は無し。1年生チームが半分以上を占めている。衛星打上国内10番目以内を目指している。

能代プロジェクトでは1つのサブシステムに5〜6名のメンバーを割り振って活動。技術・知識の取得方法、サブシステム内部での知識・技術の共有などが問題となる。特に2番目の問題に関しては、プロジェクトメンバーを減少させ、個々人の仕事量・責任を増やすことにより、各個人のモチベーションを高めることで解消を図った。教官からのアドバイスはマネジメント面でのみ。能代イベントでは各システムで記録方法が違うなどの問題もあったが、このあたりも共通し、日報メールなどをつかい情報共有の徹底をはかった。日報メールではプロマネが1日の作業報告をメンバー全員に配布。プロジェクト終了時の評価・自己評価を取り入れる。課外活動のために学校生活との両立をどう図るか、資金面での問題、備品供給の問題、施設面での問題を抱えており、対応策を検討中。

現在衛星部門に加えてロケット部門も立ち上がり、この2つを統合して学生宇宙プロジェクトを立ち上げている。対外担当部門も併設し、3部門で運営を行う予定。新体制は2006年2月1日から。航空宇宙学科の学生以外でも宇宙開発に参加できることをしめすことにより、宇宙をより身近に感じて貰うこと様々な学科の混成部門であることを活かして、いろんな応用法を考えたい。学業との両立等に関しては、八坂先生から激励されていました。ありがとうございます。

・東工大松永研

分離機構実証TSDの報告。小型衛星を分離するための機構システムを確立することが求められている。4本の爪で衛星を保持し、ヒータを加熱してナイロン線を溶断することで衛星を分離。分離機構実証システムTSDを作成し、ロケットからの分離許可信号を受けてダミーマスを分離する実験を行った。2005年7月にM-Vにより打上。サブペイロードの環境温度データを取得し、実験データも完全な形で取得することが出来た。ダミーマスは1095mm/s（設計値1143mm/s）で分離。実験は成功裏に終了。現在3.6kgサイズの分離機構を作成中＜Cute1.7に向けて

CUTE1.7+APDの開発。民生品を用いて低コスト・短期に超小型衛星を開発。PDA（日立のNPD20JWLを2個利用）を中心としたUSB接続による人工衛星システム。6つのミッションを実施。APD（アバランシェフォードダイオード）低エネルギー粒子計測が可能。太陽センサ・磁気センサ・ジャイロセンサを使って衛星の姿勢決定を行った後、小型衛星用磁気トルカのみによって3軸姿勢制御を行う。磁気トルカは58.5mm×78,34mm×5mmの小型サイズ。また導電性のテザーを10m程度伸展させる実験を行う。アマチュア地上局を複数用いて、広域データ取得の実験を行う。テレメトリ公開・配信のため、プログラムを開発。テレメトリを受信すると自動的にブログにアップできる機能を有する。2006年2月の打上を予定。

ARLISS2005の報告、Linuxを使う、USBカメラを利用するなどの特徴有り。3軸ジャイロセンサー・磁気センサー・GPS等を搭載。ジャイロ・磁気のデータは取れたが、GPSデータが取れなかった。基板接触不良・通信プログラムの不備などが原因と考えられる。

・東工大高玉研

ARLISS2005の報告。ミニマムサクセス：着陸までのログを保存・パラシュートの切断、ノーマルサクセス：地上でのコントロール、フルサクセス；ゴール地点到達。アルミでフレームを作成、2つのナットをはずすだけで全てのデバイスが調整可能。慣性トルク（重量の思いバッテリーを回転軸から遠くに置くことにより勢いをつけて轍のりこえをはかる）による轍の乗り越え方法を開発。バッテリーはSONYのビデオバッテリーを利用、2つ使い冗長回路とする。パラシュート切断は超音波センサーで地上面との距離を測り、着陸直前に切り離しを行う。切断システムはPCと直接通信をして、設定を簡単に変更できるようにした。PDAを利用しているため、USB接続が可能。PCにも簡単に接続をすることができる。ローバ制御は4モード有り。ランディングモード：地上検知→パラシュート切断、エスケープモード：直進モード。パラシュートに絡まないようにする　ムーブモード：GPSデータに基づきゴールを目指す　ストップモード：ゴールを感知してストップ。来年度以降は学習アルゴリズムを追加したい←知能を持ったローバ（このために必要というのもあり、PDAを利用した）。ローバの右と左の回転数が同じであっても、重心がずれていると真っ直ぐ進まないと言うことがある。それをローバが学習し、右と左の回転数を変えて真っ直ぐ進む調整をするなどの学習アルゴリズムを今回も実施した。今後は物理シミュレーションによって轍の乗り越え方などを自動学習するような方法を考えたい。

_ ・UNISONプロジェクト活動報告

UNISONとは、UNISECに参加している学生立つがより良いUNISC活動のための学生団体。学生の組織運営への参加、交流機会の創出、主体的なプロジェクトの総発。学生理事を2003年より設置。最長2年の年期、2人の理事を設ける。UNISON代表と兼任。学生の意見をまとめ、UNISECの運営に反映する。WORKSHOPの運営も実施。UNISONの発足から3年たち、各大学・団体の専門やプロジェクト、活動フィールド・目指す方向が違ってきており、共通のゴールを定めることが難しくなってきている。各大学・団体・個人の活動から競合できる場を作り上げることを目的としている。

2004年度の活動として、、、母校訪問プロジェクト、CanSatキット化プロジェクト、地上局ネットワークプロジェクト、CanSat打上ロケット開発プロジェクト、宇宙開発にまつわる社会資料作成プロジェクトがある。プロジェクトは採択会議（今年は7/22に開催）に学生が集まり決定。プロジェクト承認は、学生がコーディネートする宇宙関連プロジェクトであること、目標が明確でありその過程に於いて解決すべき課題に対する勝算があること、公益性の高いプロジェクトであること（UNISEC/UNISONの発展貢献するものであること）
この後の討論で、UNISONプロジェクトの今後の展開と目標に関して話し合いを行う。

・母校訪問プロジェクト成果報告

母校で自分の研究内容を発表してくる企画。発表対象は小中高、団体も可能。母校であれば交渉しやすいし生徒も親近感を持って貰えることから。母校の先生と開催交渉（開催場所・日程を各自で交渉）。アウトリーチ、専門的なことを分かり易く説明する技術、発表を通して自分の研究を再確認することを目的とする。学生は訪問を決意したら、母校訪問メーリングリストに連絡をする。その後母校に連絡をして了解を貰ってから、再度メーリングリストに連絡。UNISECから学校にUNISECパンフ、カバーレターを送付。体験談・映像、小規模な実験等が喜ばれる。今後の展望は、発表・資料作成にあたっての注意リストの作成、学校側が受け入れやすいスタイルの検討、発表内容にUNISEC参加研究室の紹介を追加するなどを検討したい。

・地上局ネットワークプロジェクト

世界中の地上局をインターネットで接続し、衛星との通信時間を延長することを目的とする。2005年現在、12校が参加している。XI-V初パス受信プロジェクトなどを実施。国際協力プロジェクトへの発展を目指しているが、インフラだけでなくそれを支える大学生のコミニュティーの設立も重要。まずはお互いのキューブサットのデータ受信から開始（自分の衛星を他の人にアップリンクして貰うのは抵抗がある）しているが、今後はアップリンクも含めて運用を進めたい。日本の現在のアンテナ網は、一個の衛星の通信時間を延ばすには狭い領域にアンテナがありすぎるだけで意味がないが、複数個の衛星と同時に通信するには適している。これは初期運用などに有利。自動運用システムなどを今後進めていきたい。S-band地上局も今後検討したい。

・学生ロケットによるCanSat打上実験

ARLISSの現状として、パラフォイルの展開失敗が多い、打上時の衝撃・振動による動作不良、放出薬によるパラシュートの損傷などが多い。そこでモデルロケットを使ったCanSat用モデルロケットの開発を行ってきた。350mlクラスでは実績を積んできた。、昨年度アメリカで日本で開発したロケットを打ち上げを出来ることを示すために打上を実際に実施。今年度はオープンクラスでも利用できるロケットを作ることを目的として、1.5kg搭載/1.5kmまで到達可能なSCR-005を作成した。アメリカのキットを使用して、3日ほどで機体を製作（市販品キットを利用）。内径が大きいので350mlであれば4つ同時に打上可能。今後はSCRは解散し、SCR-005ロケットの製作方法、輸送方法、各種手必要な手続きマニュアル化をメンバーへ公開する予定。国内での打上に関しては東海大が今後進める予定。

・ロケット発射台の共同利用

今年7月に採択された新しいプロジェクト。今後UNISECの中でロケット打上を行う団体が増えてきている。しかし発射台の製作には30万ほどの費用がかかる。そこで打上場に各団体が共同利用できる発射台を置くことにより、打上にかかる費用を抑えることを目的とする。発射台は秋田県の能代市に設置予定。全長5.6m、全幅3m 総重量240kg 有効レール長5.0m（3.2mに変更することも可能）仰角調整範囲は±10度（-30度）支柱の指示棒を動かすことで調整。方位角調整範囲±90度。小型ロケットを打ち上げる場合は全長2.8m,全長 3.0m,総重量210kgの発射台を利用。ランチラグとしてはM5のナット、あるいはHNTT5とい（株）ミスミのナットを利用することが出来る。また自作することも可能。発射台の利用時には使用料は徴収しない。利用する団体は、必ず組み立て講習を受けること。だ1回の組み立て講習は、来年度能代ロケットイベントの前に行う予定。事前に利用申請書を提出してから使用すること。作業中の安全管理は、使用する各団体で責任を持って行うこと。2月に完成予定。3月下旬より利用申請受付開始。8月頃、能代ロケットイベント前に第1回打上講習を行う予定。

・ロケットを用いたカムバックコンペの開催の提案

東海大の今後の展望として、他大学と協力してロケットを用いたカムバックコンペの開催を目指したいと考えている。ロケットと衛星の協力関係をどのように築いてていくかを議論する。

_ ・その他

でまぁ他にも教官の会議とか学生の会議とか、いろいろと在ったわけですが。最後に、出席者全員による、各大学の発表（というより一年間の活動）に対しての評価を競う投票がありました。優勝は東大。これまで2機の人工衛星を打ち上げ、UNISECの活動を支えてきた実績が評価されたと思われます。準優勝は東北大。こちらは今年のARLISSで、轍を人が踏みつぶしたことで入賞は成らなかったものの、目標点まで数メートルまで帰還させた実績が評価されての入賞でした。これで今年のワークショップもおわりーーーとおもったらっっ！司会が”実は今年は同点で準優勝がもう一校あります”ん？スクリーンを見ると、、、な、な、なんと！秋田大学の文字がっっ！！！(T^T)ウルウル 今年4月に立ち上がったばかりで、良くここまで進んできたという評価で同点準優勝とのことでした。全然予想だにしてなかったので、思わず涙ぐんでしまいましたが、しっかり和田チェックが入っていたとは(^_^;　＜どこから見てたんだ；

よく頑張った、と僕も思います＞秋田大の学生達。非常勤時代の2年間、”秋田の学生はやる気がないからダメだよ”と言われ続けてきたけど、僕が実際に接してみた彼等は、若々しくて夢と希望にあふれていて、そしてどん欲に知識を吸収し、目標に進んで行くやる気に満ちた学生達でした。技術的な面でも僕は最初しかアドバイスしなかったけど、それからどんどん進んでいってくれて、実に頼もしい連中でした。でもやっぱり技術的にはまだまだ後追いだし、組織的にもまだまだ荒削りで、UNISECに参加している古参チームに比べるとまだまだです。”冷たい方程式”というSFの古典的名作がありますが、ロケット然り、衛星然り、普通の（守られた）大学生活の中では体験できないこの物理学の「冷たい」方程式と日々戦っている他の大学のみんなが、とても「暖かい」視線で秋田大の活動を見守っていてくれたから、今回の入賞があったんだと思います。それにとてもとても感動しました。ホント、ありがとう。秋田大の学生達は、このみんなの友情を感謝して忘れちゃいけないけれども、来年からはこの”冷たい方程式”にしっかり打ち勝って表彰して貰えるように、頑張って欲しいと思っています。

帰り際に中須賀先生が”よかったねー”と固い握手をしてくれました。ハイ。おいらは幸せ者です。