日本の伝統工学が未来をつくる技術に。宇宙工学の歴史的一歩へ！

プロジェクト成立のお礼

 

超小型衛星「ひろがり」に多大なご支援とご声援を賜り誠にありがとうございました。クラウドファンディング当初設定の目標金額のみならず、その後新たに設定した目標金額にも達しましたことは、ひとえに皆様が抱いてくださいました夢と希望の現れとありがたく受け止めております。

 

開発チーム一同、皆様から託されました暖かいお気持ちに厚く感謝いたしますとともに、そのご期待の大きさに身が引き締まる思いでおります。

 

今後は、超小型衛星「ひろがり」ミッション部フライト品の製作・試験・各種審査評価などの開発作業を、引き渡しするまでの限られた期間内で成就すべく、学生と教員が一丸となって最大限の努力をしてまいる所存です。

 

開発という実践を通した教育研究の立場も堅持してまいります。進捗状況をホームページ上で随時お知らせしてまいりますので、今後とも見守ってくださいますようお願い申し上げます。

 

平成30年12⽉28⽇追記

室蘭⼯業⼤学 航空宇宙機システム研究センター

 

 

 

 

 

はじめまして、こんにちは国立大学法人 室蘭工業大学 航空宇宙機システム研究センター 樋口 健 です。学部および大学院専攻において、航空宇宙機の「ものづくり」に必要な基盤技術から高度なシステム技術までの幅広い内容の教育と研究に取り組んでいます。

 

特に、教育においても航空宇宙システム工学の実践的な人材を養成してきました。北海道の地の利を生かし、室蘭工業大学航空宇宙機システム研究センター学内だけでなく、多様な研究施設を活用して教育と研究を進めています。

 

樋口健、内海政春、勝又暢久らは、宇宙航空研究開発機構（JAXA）およびその前身の宇宙科学研究所（ISAS）や宇宙開発事業団（NASDA）で、多くの衛星プロジェクトや宇宙実験やロケット開発に参画してきました。
 

そして今回の研究は、宇宙により大きなものを運ぶための実証実験です。以前大きなものを打ち上げていたスペースシャトルにも運べる荷物の大きさや重さの制約はあり、宇宙で使いたい大きさのものをそのまま運ぶことはできません。そこで宇宙に大きなものを運ぶためには、小さく畳んで打ち上げ、宇宙で大きく広げるという技術が必須になります。

 

今回の超小型衛星実験の達成の先には、クリーンで無尽蔵のエネルギー資源である宇宙太陽光発電システムの実現があります。その超小型衛星の製作と打ち上げにあたっての費用を多くのみなさまにもご協力いただけないかと考え、クラウドファンディングに挑戦することととしました。当たり前の日常を、いつの間にか少しずつ豊かにしている宇宙工学研究に、どうぞご寄附・ご声援のほどよろしくお願いいたします。

 

 

 

 

私たちはこれまで、JAXAなどで、

無人宇宙実験衛星「SFU」

火星周回探査機「のぞみ」

小惑星サンプルリターン探査機「はやぶさ」

オーロラ観測衛星「れいめい」などの衛星開発

観測ロケット実験

宇宙ステーション(ISS)日本実験棟暴露部実験「SIMPLE」

H-IIA／H-IIBロケット用メインエンジン開発

再使用型ロケットエンジンの研究

液体ロケットエンジン用ダイナミック設計システムの開発

のプロジェクトに参画してきました。

 

実用衛星から得られる通信・測位・地球観測などのデータは社会生活の質の向上に大いに役立っています。

 

例えば、衛星通信、衛星放送、食物の生育状況や魚群の観測、地図の作成、地殻変動や災害状況の把握、気象観測、航空機やクルマのナビゲーション、森林乱伐や海洋汚染や大気汚染の監視など、数え上げられないほどの役割を通じて現代社会生活を豊かにしています。

 

 

一方、科学衛星プロジェクトや惑星探査プロジェクトは、人類の知的好奇心の発露である宇宙の成り立ちや進化に対する疑問を解明し、我々の行く末を考える糧となってきました。

 

今後は、これらのさらなる高精度化や頻度の向上のほかに、宇宙太陽光発電によるエネルギー資源供給源の多様化や人類の宇宙への進出の基盤技術として、大型宇宙構造物の構築技術がますます必要になっていくと考えています。

 

 

 

 

今回の研究は、小さく畳んだ状態で打上げて、宇宙で大きく広げ、広がった面が設計通りに平らになっているかどうかを実証実験するものです。

 

この技術には日本が得意の「折り紙工学」が活用されています。

 

日本発の折り紙工学は、宇宙工学でも今では世界中で研究されています。しかし、これまでほとんどの場合、紙のように厚みの存在を無視できることを前提とした研究でした。

 

実用に適用する場合には、実際の宇宙構造物は折り紙のように薄いわけではないため、板厚の存在を考慮した実用的な折り紙工学でなくてはなりません。私たちは、宇宙で大型宇宙構造物を実現させるための、板厚の存在を考慮した実際的な収納方法や展開方法を探求してきました。

 

ミウラ折りの動作イメージ

 

今回の超小型衛星開発に適用する研究は、これまでは実現できていなかった板厚の存在を考慮した平面展開構造物の収納方式と展開方式に関する私たちの提案に基づいています。

 

これが設計通りに開くかどうか軌道上実証を行い、平らに開いたかどうかの計測を簡便かつ高精度な私たちの計測手法により宇宙空間で実施することは、いずれも世界で初めての試みです。

 

地球上では、こともなげにできる実験が宇宙ではうまく行かないことは頻繁にあります。例えば、宇宙で1回作動すれば良い衛星搭載機器の開発で、地上では100回成功した動作がうまくいかないことがあります。それだけ宇宙での実証実験そして成功させるには大きな意味があります。

 

また、今回は宇宙展開構造物の展開後の表面形状計測に二次元格子を用いた光学的計測技術を用いますが、この方法の宇宙実証も初めての試みです。今後は宇宙構造物の打ち上げ後の運用中での表面形状計測は構造高精度化に欠かせない技術であり、このための宇宙実証も行います。

 

これらを実現させるための今回の超小型衛星「ひろがり」ミッション部の製作は、室蘭工業大学航空宇宙システム工学コース宇宙機構造工学研究室の夢と才能とヤル気に溢れる学生たちが担っており、工学研究と実践教育の格好の場となっています。

 

 

▲室蘭工業大学宇宙機構造工学研究室

 

 

宇宙構造物を小さく折りたたんで打ち上げた後に大きく展開する技術は、原理的には将来の巨大な宇宙構造物に適用することを前提に研究しているものです。

 

今回は超小型衛星に搭載する展開実験装置ですが、収納・展開・表面形状計測技術の宇宙実証が成功すれば、実用に向け超大型構造物に適用する要望や機運が急速に高まることを期待しています。

 

 

 

 

この展開構造物がひろがることが、宇宙工学技術の未知の世界に向けてのひろがりや、人類の生活の質の向上とひろがりに資することを夢見ています。

 

この研究は、2020年3月までの打ち上げによる衛星の軌道上運用で計画されています。ご寄附いただいた皆さんには、その過程をご報告しながら宇宙実験を進めていきます。

 

 

今回のクラウドファンディングでは、2019年7月までに完了予定のフライトモデルの設計・製作費用、模擬宇宙環境でのフライトモデルを用いた各種試験費用の一部に充てさせていただきます。

 

 

 

今後、人工衛星や探査機の大電力需要や、高精細度観測需要の高まりなどで、大型化したい搭載機器の需要は高まっています。

 

それに対して、打ち上げ費用や開発期間のかかる大型衛星ではなく小型衛星で打ち上げるために、打ち上げ時の収納容積の小型化と軽量化がますます要求されることになります。

 

宇宙太陽光発電システムは数k㎡という超大型宇宙構造物を宇宙空間に構築する必要があり、今回の実験は将来の宇宙太陽光発電システムの実現実用に向けた第一歩となります。

 

大型平面構造は、エネルギー問題の解の一つを与えうる宇宙太陽光発電システムの実現だけでなく、気象観測の精度向上、災害の状況や作物の生育状況の観測や、魚群探査の精度向上、砂漠化や森林乱開発の監視の精度向上を通して、生活の向上にますます役立つようになります。

 

皆様の生活にすぐ繋がるものではありませんが、将来の豊かな生活の可能性をひろげる本研究に、どうぞご寄附・応援のほどよろしくお願いします。

 

 

 

 

ご寄附いただいた皆様には、思い出に残り、そして打ち上げまでを一緒に見守っていただく仲間として、以下ギフトをご用意いたしております。詳細は、各ギフト内容をご確認ください。

 

※以下表とは別に、ご寄附いただいた皆様に御礼のメールをお送りさせていただきます。