HIBARI -ひばり-
可変形状姿勢制御実証衛星
ABOUT
可変形状姿勢制御実証衛星 ひばり
東京工業大学 工学院機械系と同大学 理学院物理学系は50 kg級の超小型衛星「ひばり」を開発しました。 この衛星は可変形状を利用した姿勢制御・軌道制御 “VSAC”(Variable Shape Attitude Control)の軌道上技術実証を目的としており、 4枚の可動太陽電池パドルを動かした際の反動や大気抵抗の調整によって、姿勢制御や軌道制御を行う実験を行います。

「ひばり」は宇宙航空研究開発機構(JAXA)の革新的衛星技術実証2号機の実証テーマとして採択されており、 2021年10月以降にイプシロンロケット5号機にて内之浦宇宙空間観測所から打上げられる予定です。 投入予定軌道は近地点高度547 km、遠地点高度565 km、降交点地方太陽時 9:30の太陽同期軌道であり、宇宙空間にて、VSACの技術実証を行います。 更に、観測装置としてパドルの動作を確認するための小型カメラの他、精密姿勢誘導のための可視光望遠鏡、 そしてと共同で開発した紫外線カメラを搭載しています。 北極や南極上空のオーロラからの紫外線放射を撮影し、地球磁気圏と荷電粒子の相互作用の現場を観測するなどのミッション実施を予定しています。
research

ひばり システム諸元

サイズ570mm × 570mm × 550mm
質量50kg
通信S-band Tx / Rx × 2
Globalstar Tx × 1
バッテリー最大発生電力 40.1W /
Li-ion Battery 161Wh
軌道550 km
太陽同期軌道
Mission
可変形状システムの挑戦
VSAC(Variable Shape Attitude Control)
可変形状姿勢制御とは、太陽電池パドルなどの衛星構造の形状の一部分を変化させ、その反動によって姿勢を変更するという技術であり、 これが宇宙システムとして実証確立されれば、衛星のセンサをある方向に素早く向けたいときなど、効率的に姿勢を制御することが可能になります。 また、従来の姿勢制御アクチュエータを併用することでさらに高精度な姿勢指向制御なども可能になります。
形を変えることで物体が動く、ということは非常に汎用的です。 可変形状姿勢制御が可能になれば、衛星だけでなく将来の宇宙機などすべての移動体に対して可変形状機能を利用した新たな機能を付加する、 あるいは性能を向上させるということが当たり前になってくるでしょう。
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research
UVCAM
超小型衛星搭載用紫外線カメラ
東京工業大学 理学院物理学系 河合・谷津研究室とエイブリック株式会社が開発した、 超小型衛星搭載用の紫外線カメラ “UVCAM”を搭載します。 300~340ナノメートルの近紫外線帯にて、衛星軌道上から北極・南極上空に現れるオーロラの紫外線発光を観測し、 地球磁気圏と荷電粒子の相互作用をその場観測するとともに、 次期紫外線天文衛星「うみつばめ」のパスファインダーとして背景光強度の評価を行います。
research
超小型衛星汎用バスの開発
〜次期衛星に向けて〜
ひばりに搭載したバス機器の多くはCubeSat規格を遵守してものを選定しており、 汎用性の高いバスシステムを開発しました。 これによりCubeSatにも適用可能な汎用バス技術の獲得を目指しています。
ひばりで獲得したバス技術は革新的衛星技術実証3号機に搭載される 「マルチスペクトルカメラを搭載した陸・海観測超小型衛星計画」である超小型衛星「うみつばめ」に応用されます。
research
©︎東京工業大学理学院物理学系 谷津研究室
SUBSYSTEM
ADCS
subsystem

姿勢決定制御系

C&DH
subsystem

コマンド&データ処理系

COMM
subsystem

通信系

EPS
subsystem

電源系

Camera
subsystem

カメラ系

Structure
subsystem

構造系

Thermal
subsystem

熱設計制御系

Ground Station
subsystem

地上局系

Development
ひばり開発の道のり
東工大松永研究室は世界初のCubeSatであるCUTE-1をはじめとし、常に新しい衛星開発に挑戦しています。 ひばりの始まりは2016年に行われた第24回衛星設計コンテストです。そこで設計大賞を受賞したひばりの原案は 2018年にJAXAの革新的衛星技術実証2号機に採択されました。 10数人の学生を中心に開発された衛星は2021年に打上げ予定です。
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