cosmobloomは、東京科学大学工学院機械系の中条俊大准教授、総合研究院量子航法センターの渡邉奎特任助教、JAXA宇宙科学研究所 宮崎康行教授、東京科学大学理学院物理学系の谷津陽一准教授、工学院機械系の中西洋喜准教授、工学院電気電子系の戸村崇助教ら研究グループと共同で提案する超小型衛星ミッション「超小型ソーラーセイルによる姿勢・軌道統合制御」が、JAXAの「産学官による輸送・超小型衛星ミッション拡充プログラム（JAXA-SMASH）」の第2回公募においてフィージビリティ・スタディフェーズから衛星開発フェーズへの移行が決定したことを発表した。
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今後、超小型ソーラーセイルPIERISの地球周回軌道への打ち上げに向け衛星開発を行い、同プロジェクトから得られる技術を活用した事業を推進していくという。
プロジェクト概要
同プロジェクトは超小型ソーラーセイルPIERISを開発し、ジンバル機構を利用した新たな姿勢・軌道統合制御技術の実証を行う。研究グループはPIERISの開発を通して、本格的な深宇宙探査ミッションにおいて重要となる完全推進剤フリーな宇宙機の制御技術を、まずは地球周回軌道にて獲得することを目指しており、cosmobloomはセイル構造部分の開発を進めている。
研究開発の背景
一般的な宇宙機は、軌道制御を行う際に推進剤を消費する必要があり、軌道制御をおこなえる期間や回数には限りがある。これに対しソーラーセイルは、宇宙空間に大きな膜面を広げ、太陽輻射圧を利用することで、ゆっくりとではあるが、軌道制御を行うことができ、原理的には推進剤フリーの軌道制御が行える宇宙機とされている。
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一方で、太陽輻射圧は宇宙機の姿勢運動に対する外乱トルクにもなるため、ソーラーセイルには、膜面展開後の高い形状精度やジンバル駆動を活用した外乱トルクの最小化といった重要な課題が存在している。
社会的意義
国内では、小型ソーラー電力セイル実証機IKAROSの実証以来、ソーラーセイル型宇宙機の打上げ機会がなく、米国をはじめとした超小型ソーラーセイルが複数実現されている。今回、同プロジェクトを通して超小型ソーラーセイルを開発・実証することで、日本が再びこの分野においてリードすることができると期待されている。
また、地球低軌道での姿勢軌道制御の実証は、深宇宙探査のみならず、低軌道衛星の軌道廃棄技術にも資するものであり、スペースデブリ問題の解決の一助となると考えられている。
今後の展望
研究チームは今後、現在の衛星開発フェーズにおいてPIERISの開発を進め、衛星の完成と地球周回軌道でのミッションの成功を目指す。また、セイル構造には高い形状精度が要求されており、膜構造構築のための多くの知見を得られることが期待される。cosmobloomは、同プロジェクトを通して得られる技術を製品開発へ応用し、より軽量・小型で展開率の高いデオービット装置の開発や、形状精度の要求が高い膜面アンテナの開発に結び付けたいと考えているという。
