九工大から宇宙へ！超小型人工衛星「ふたば」！！

 

 

 

プロジェクトメンバー集合写真
 

 

 

こんにちは。九州工業大学 衛星開発プロジェクト 代表の大谷將壽と申します。

 

私たち「衛星開発プロジェクト」は、学部生が主体となって人工衛星の開発から運用までを行っているプロジェクトです。このプロジェクトは、2006年にはじまり13年間受け継がれてきました。

 

学科も学年も関係なく、衛星を作りたい！という熱意のある学生が昼夜衛星開発に取り組んでおり、現在は超小型人工衛星「ふたば」の開発を行っています。

 

人工衛星の開発や研究は、様々な大学や企業で行われています。私たちの所属する九州工業大学もその一つでJAXAとは戦略的パートナーシップを組み、様々なミッションが展開されています。

 

しかし、私たちのプロジェクトのように学部生が主体となって開発が行われているプロジェクトは非常に少数です。

 

学部生の手で、ミッション決め・設計・開発・試験・通信・運営を行っています。これまで人工衛星の設計や回路の製作を行ってきました。

 

また、人工衛星が過酷な宇宙空間の中でも生き抜くことができるかを検証する環境試験も行い、開発もいよいよ最終段階に入ろうとしています。

 

そして、次のステップは、開発した人工衛星の打ち上げを見据えて、JAXAと契約を結ぶことです。そのためには、約300万円の費用が必要となります。

 

これまでOBやOGの方々、地域の企業の方々からのご協力を頂いてきましたが、それらの資金はすべて研究開発に使用してきたため、打ち上げを見据えた契約をするための資金が約100万円不足しています。

 

そこで、日本中はもとより、世界中の人たちにこのプロジェクトを知って頂き、一人でも多くの方からご寄附を頂けるよう、クラウドファンディングへの挑戦を決意しました。

 

メンバー全員が「ふたば」を宇宙へ！という熱い思いをもって取り組んでいます。私達の思いをのせた衛星を宇宙空間に送り出すサポートをしていただけませんか?

 

みなさまの応援をお待ちしております！

 

 

 

 

現在、JAXAからの衛星打ち上げ機会の提供などがあり、衛星を打ち上げられる機会が増えていると言われています。　

 

しかし実際に衛星を開発し、宇宙に打ち上げるには、JAXAから要求された宇宙環境を想定した厳しい条件の試験を実施し合格する必要があります。

 

また、人工衛星は、一度打ち上げると修理できないため、厳しい宇宙環境でも壊れない設計が求められます。

 

これらの課題をクリアするには、様々な専門知識が必要となり、衛星開発等の経験なしに行うことは決して簡単ではないのです。

 

私たちは、恵まれた環境を生かし、2008年に鳳龍弐号、2016年にAOBA-VeloxⅢを開発し、打ち上げを行ってきました。

 

現在開発中の、学部生が主体となって開発するの超小型人工衛星「ふたば」は2016年から開発を行っています。AOBA-VeloxⅢの開発で得た知識や技術を基に設計や開発を行ってきました。

 

学部生のうちから実際に衛星開発を手掛けることができるのは本当に幸せなことであると、この環境にあらためて感謝しています。
 

また、地域貢献活動として北九州イノベーションギャラリーにて小学生を対象とした電子工作教室を開催しています。年々、人気が高まり現在は抽選を行うほどの規模になるなど、活動の幅を広げてきています。

 

とはいえ、宇宙開発の分野では、私たちは、間違いなく、ひよっこです。しかし、今までの活動を通して宇宙への思いや情熱はだれにも負けないものになっていると自負しています。

 

 

 

 

現在、試験機を開発・試験中で、10月からは本番機の開発を行います。並行して、JAXAと打ち上げに関する打ち合わせを行っています。

 

本番機を試験し、合格したのち、2021年度に打ち上げを行うスケジュールで話が進んでいます。

 

無事に試験に合格すれば、「ふたば」はロケットに搭載されたのち、打ち上げられ、ISS(国際宇宙ステーション)から宇宙空間へと放出されます。

 

「ふたば」のミッションは3つあります。

 

1つ目はメインミッションである「鉛フリーはんだのウィスカ検証」です。

 

現在、私たちの身の回りにあるカメラやスマートフォンなどの電子機器の回路には環境や健康面への影響を考慮し、鉛が含まれていない「鉛フリー」のはんだが使用されています。

 

しかし、真空で熱の温度差が激しい宇宙空間では、「鉛フリーはんだ」が伸びたり縮んだりすることで回路の故障に繋がります。つまり、現状では例えば宇宙旅行が可能になっても、スマホやデジカメを宇宙空間で長期間利用することはできないのです。

 

そこで、身の回りにある電子機器がどのくらい宇宙空間でも使用可能なのかを検証したいと考えています。

 

2つ目は「磁気トルカによる3軸姿勢制御」です。

 

方位磁針が常に北を向き続ける原理を利用して、衛星の姿勢を制御しカメラで地球を撮影します。

 

実は、これまでは人工衛星の姿勢制御の知識や技術はありませんでした。今回が初の挑戦となります。磁気トルカによって衛星の向きを変え、地球の写真を撮影することが今回の目標です。

 

今回のミッションが成功することで、月や他の惑星の撮影など今後の本プロジェクトでの衛星ミッションの幅を広げることができると考えています。

 

3つ目は「2.4GHz無線通信素子の検証」です。

 

衛星内部の基板間のデータの通信を有線でなく無線で行います。このミッションでは、衛星内部のワイヤレス化を目指しています。

超小型衛星の内部は基板や機器がぎっしり詰まっており、その中での配線はスペースをとったり、無理な配線による断線や接触不良が起きる可能性があります。
 

そこで、データ通信を無線で行うことにより配線を省略し、それらの問題を解決します。基板間の配線を取り除くことで、今後、衛星を大量生産する際に自由に基板のカスタマイズを行うことができるようになると考えています。

 

超小型人工衛星「ふたば」の宇宙での活躍が、これからの宇宙開発をより加速させるものであると考えています。

 

今回皆様からいただいたご寄附は、将来的な打ち上げを見据えた、JAXAとの契約資金として使用させていただきます。

 

 

 

 

今回のプロジェクトを通じて、学部生でも人工衛星のミッション決め・設計・試験・通信・運営が可能であるということを、宇宙業界にしっかり示したいと考えています。

 

現在、宇宙ビジネスが注目され、映画やアニメなどでも宇宙が取り上げられ、宇宙開発に携わりたいと願う学生は、年々増加しています。
 

私たち、衛星開発プロジェクトが学部生主体となって開発を行うことで、宇宙開発をより多くの方に、より身近に感じてもらうことができるのではないかと考えています。

 

1957年に初の人工衛星が打ち上げられ、人類の長年の夢を叶えるための宇宙大航海時代が始まりました。

 

そして、時が流れ、宇宙のさまざまな謎が少しづつ解き明かされ、近年では初めてブラックホールの姿をとらえた写真がニュースになるなど、以前よりも宇宙は私たちにとって身近なものになってきました。

このプロジェクトは、私たちだけのものではありません。ここまでの道をつないできてくれた先輩方、そしてこれから続くであろう後輩たち皆のものでもあるのです。

 

「ふたば」を私たちと一緒に宇宙へと、未来へと送り出していただけませんか?

 

みなさまの応援をお待ちしております！！

 

 

 

 

あなたも人工衛星の開発メンバーに！

今回、10,000円以上のご寄附の方は「ふたば」の基板にお名前やメッセージの記入が可能です。お名前・メッセージの記入の証明証もお届けします。

人工衛星にメッセージを記載する機会は大変、貴重です。

ぜひこの機会をお見逃しなく！

 

また、5,000円以上のご寄附の方には、私たちが日々、開発や実験を行っている実験設備の見学ツアーも実施します。

本学の設備は国内でも最も充実した設備になっていますので、ご期待ください。

学生の方々には1,000円のプランもご用意しております。

 

みなさまにもぜひ、楽しみながらご参加いただければ嬉しく思います。

 

 

ふたばマスコットキャラクター

 

Q.2008年のプロジェクトから、現在までどのような実験や開発が行われてきたか、なぜ行なってきたのかを具体的に教えてください。

⇛2008年に鳳龍弐号、2016年にAOBA-VeloxⅢを開発し、打ち上げを行いました。2016年より、「ふたば」の開発を行っています。「ふたば」は学部生が主体となって開発するの超小型人工衛星になります。AOBA-VeloxⅢで得た知識や技術を基に設計や開発を行ってきました。これまで、ロケットの振動に耐えることができるかをテストする振動試験や宇宙環境下でも正常に動かすことができるのか熱真空試験を行ってきました。また、ウィスカや磁気トルカの研究、鉛フリーはんだ回路や磁気トルカの試作を行ってきました。また、地域貢献活動として北九州イノベーションギャラリーにて小学生を対象とした電子工作教室を開催しました。年々、人気が高まり現在は抽選を行うほどの規模になりました。昨年度より新人教育も一新しました。C言語のプログラミング講座を実施したり、2年生がTA(ティーチング・アシスタント)となってCanSatの開発を行ってきました。「ふたば」以降の衛星開発にも知識や技術を引き継いでいけるよう頑張っています。

 

 

Q.どのようなメンバーがこの衛星企画に関わっているのでしょうか？皆様が、どんな想いで参加し、どういった時間を活用して、どのような活動をしているのかなどを教えてください。

⇛本プロジェクトには学科を問わず、様々な学生が参加しています。「宇宙が好き。宇宙開発に携わりたい。」という思いで参加している学生だけでなく、「ものづくりがしたい。電子工作がしたい。」という思いから参加している学生もいます。メンバー全員の目標は自らの手で開発した人工衛星を打ち上げることです。学部生は授業も多いため、メンバーそれぞれが放課後や昼休みなどを使って開発をしています。衛星の設計やプログラムの作成、試験の実施やプロジェクトの運営など、開発に関わることすべてを学部生が主体となって行っています。

 

Q.地域の方にもわかるように、人工衛星とは、特に今回皆様が作ろうとしている衛星はどのようなものなのか、身近なものを交えながら、できるだけ簡単に教えてください。

⇛私たちが開発している超小型人工衛星は、リンゴ1つ分、手のひらサイズの人工衛星です。30年後、40年後には夏休みに月に旅行に行くことができるかもしれません。きっと私たちはカメラやスマートフォンを持っていくと思います。しかし現在私たちの身の回りにある電子機器の多くは宇宙空間で使用することはできません。そこで今回は、私たちの身の回りにある電子機器をどのくらい宇宙空間で使用することができるかを検証します。

 

Q.人工衛星を作ることの難しさを素人でもわかるように具体的に教えてください。

⇛人工衛星は一度、宇宙に放出すると回収して修理を行うことができません。そのため完璧なモノを作り上げる必要があります。そのため地上での試験を繰り返し、ミスが無いよう、細部まで徹底的にチェックを行っています。ありとあらゆるリスクを考え、設計を行っています。

 

Q.なぜ今回打ち上げ資金が不足しているのか、理由を教えてください。

⇛人工衛星を開発するには、製作費用・研究費用・試験実施費用が必要です。さらに、ロケットで宇宙に運ぶための打ち上げ費用が必要になります。これまでは一般社団法人 明専会(OB・OG会)の方々に協力していただき、また地元企業である株式会社　千鳥屋本家様にもご協力いただきました。しかし、そのほとんどが、製作・研究費用となり、打ち上げを行うための資金が不足しています。

 

Q.メンバーの皆さんが、宇宙に対してどのような熱意や期待を持っているのか教えてください。

⇛

・私は、小学生の頃から宇宙に対して漠然とした憧れを持っていました。そして、将来は宇宙業界で働いてより良い未来のために何か役に立つ事をしたいと思ってきました。現在、九州工業大学に入学して専門知識を学び、日々努力をしています。そして、私たちの作った人工衛星が実際に何かの役に立つ事を期待しています。

・私が宇宙開発に興味を持ったきっかけは、小惑星探査機「はやぶさ」の映画を観た事です。宇宙のスケールの大きさ、探査機が目指す数多くの挑戦に、好奇心をくすぐられました。環境試験設備や衛星開発実績の多い九州工業大学で、学生の時から衛星開発を実際にできることは、非常に幸せなことです。この恵まれた環境で得られた貴重な経験をしっかりと活かし、将来は宇宙開発の最前線で活躍できる技術者になりたいと思っています。

 

 

Q.人工衛星を作り、打ち上げるまでの流れを具体的に教えてください。これまで、どのような開発を行ったのかを教えてください。

⇛超小型人工衛星「ふたば」を開発するためにまず初めに、ミッションコンペを行いました。ミッションを決めたのちに各係に分かれて、衛星の概要の設計や模型を開発しました。次に試験を実施するための試験機を開発し、試験を実施しました。現在、試験機を開発・試験中です。10月からは本番機の開発を行います。また、現在、JAXAとの打ち上げに関する打ち合わせを行っています。本番機を試験し合格したのちに打ち上げが行われます。打ち上げは再来年度行う予定です。

 

 

Q.なぜこの3つのミッションを選んだのか、達成できることにどのような価値があるのか、それを検証できることにより今後私たちの生活にどのような変化が起こるのか、それぞれ具体的に教えてください。

⇛

「鉛フリーはんだのウィスカ検証」

現在、私たちの身の回りにある電子機器には環境や健康の面から鉛が含まれていない「鉛フリーはんだ」が使用されています。しかし、過酷な宇宙環境下では劣化やウィスカの発生などの問題から鉛を含んでいるはんだを使用します。そのため、衛星には市販されているカメラやコンピュータなどを搭載することができません。そこで今回は、鉛フリーはんだによるウィスカの発生をカメラで撮影し、軌道上でどのくらい発生するのかについて検証を行います。ウィスカ発生について検証を行うことで、市販されている電子機器の搭載が可能となれば、宇宙機器に積極的に地上にある電子機器を搭載することができ更なる宇宙開発の促進につながると考えています。

 

「磁気トルカによる3軸姿勢制御」

これまでは人工衛星の姿勢制御の知識や技術はありませんでした。今回が初の挑戦となります。磁気トルカによって衛星の向きを変え、地球の写真を撮影することが今回の目標です。磁気トルカとは電磁石のようなものです。電気を流すことで磁石のような性質を持つことになり、方位磁針が常に北を向くような原理を利用して衛星を回転させます。今回のミッションが成功することで、月や他の惑星の撮影ミッションなど今後の本プロジェクトでの衛星ミッションの幅を広げることができると考えています。

 

「2.4GHz 無線通信試験」

このミッションでは、衛星内部のワイヤレス化を目指しています。
通常、超小型衛星の内部は基板や機器がぎっしり詰まっており、その中での配線はスペースをとったり、無理な配線による断線や接触不良が起きる可能性があります。
そこで、データ通信を無線で行うことにより配線を省略し、それらの問題を解決します。基板間の配線を取り除くことで、今後、衛星を大量生産する際に自由に基板のカスタマイズを行うことができるようになると考えています。

 

 

Q.メンバー構成（人数や役割など）教えてください。

⇛「構造」「熱」「電源」「OBC」「通信」「地上局」「ミッション」の７つのグループに分かれ開発を行っています。プロジェクトマネージャー、副プロジェクトマネージャー、各グループの主担当を中心に院生3名、学部4年生7名、3年生15名、２年生17名、1年生46名の計88名で活動しています。

 

 

Q.大谷さんご自身は、このご活動を通じて、大学卒業後どのようなことをしていきたいか、将来について教えてください。

⇛私は将来、本学で学生たちとともに人工衛星の開発を行いたいと考えています。本学の博士前期課程に進学し、引き続き研究を行った後、海外で様々な価値観やものの考え方を学びたいと考えています。その後、宇宙の分野で活躍したいと願う学生とともに人工衛星の開発に取り組みたいと考えています。

 

EM（試作モデル）

 

 

 

九州工業大学へのご寄附については、確定申告を行うことにより、税制上の優遇措置が受けられます。

 

なお、寄附金領収書はREADYFOR株式会社を通じて寄附金が本学に入金された日付で発行いたします。本学への入金は募集終了の翌々月になりますので、税制上の優遇措置をお考えの方は対象となる年にご注意ください。

（例）募集期間が2019年11月21日までのプロジェクト：寄附金領収書は、2020年1月の発行となり、2021年の確定申告の対象となります。

 

≪個人様のご寄附≫
○所得税の控除
寄附金額（当該年分の総所得金額等の40％を上限とする。）から2,000円を除いた額を所得から控除することができます。

寄附者の所得に応じた税率を寄附金額に乗じて、控除額が決定されます。
（寄附金額－2,000円）×（所得に応じた）税率→所得税額から控除

 

○個人住民税の控除
本学を「寄附金税額控除対象法人等」として指定している都道府県・市区町村にお住まいの方は、所得税の控除に加えて、翌年の個人住民税の控除を受けることができます。

【個人住民税控除対象の都道府県・市区町村】
・都道府県：福岡県　　　
・市区町村：北九州市、飯塚市　　

　

具体的には、寄附金の額から2,000円を控除した額に、県民税率、市町村民税率を
乗じた額（市区町村で指定されていない場合は県民税率のみの率を乗じた額）が、翌年の個人住民税から控除されます。

 

・北九州市（寄附金額－2,000円) ×10%（県民税2%+市民税8%）
・飯塚市（寄附金額－2,000円) ×10%（県民税4%+市民税6%）

 

福岡県の条例により、本学への寄附金については、県民税の税額控除対象となっていますが、市町村民税については、各市区町村の条例により取り扱いが異なっております。

控除を受けるためには、本学が交付した寄附金領収書等を添付して申告を行なう必要がありますので、具体的な手続きについては、市町村民税への適用の有無を含め、お住まいの市区町村税務担当課へお問い合わせください。

 

≪法人様のご寄附≫
本学への寄附金については、法人税法第37条第3項第2号により、寄附金の全額を損金として算入できます。

※詳しくは、九州工業大学基金のホームページをご覧ください。
ホームページURL：https://www.kyutech.ac.jp/fund/kifu/tax_treatment.html

 

 

本プロジェクトのギフトのうち、お名前掲載に関する条件の詳細については、リンク先（https://readyfor.jp/terms_of_service#appendix）の「リターンに関するご留意事項」をご確認ください。