平成 20 年度　 QSAT 開発状況

平成20年度　QSAT開発状況 宇宙機ダイナミクス研究室修士2年生　大西俊輔 & QSAT Project Team

発表内容 • QSAT概要 • QSAT開発状況 • 地上局 • 分離機構 • QSAT今後の展望 • まとめ QSSF研究発表会

日本における小型衛星プロジェクト SOHLA1 SOHLA2 大樹(北海道) QSAT(九大) 50kg級(大阪工業大) SPRITE-SAT 鳳龍(九工大) CubeSat(創価大) PRISM UNITEC(UNISEC) KSAT(鹿児島大) STARS-1 SEEDS 2 Cute-1.7 2 KKS-1 かがやき QSSF研究発表会

50kg級低コスト小型衛星 オーロラ帯磁化プラズマ観測衛星QSAT概要 QSSF研究発表会

QSAT主要諸言 QSSF研究発表会

QSAT概観 Velocity Vector Solar Cell Ram Side Downlink Antenna Extension Boom Wake Side Uplink Antenna High Frequency Resonance Probe [ KIT ] Separation Mechanism Flange Sun Sensor (-X,-Y, -Z) Nadir Solar Cell Langmuir Probe [ KIT ] Multi-Layer Insulator Magnetometer [ SERC ] Sun Sensor (+X,+Y, +Z) QSSF研究発表会

ミッション主目的 • 宇宙機災害の要因となる衛星帯電現象をよりよく理解するために，特に衛星が帯電しやすいオーロラ帯に着目し， • オーロラ帯を通過する衛星の帯電状況を観測すると同時に，オーロラ帯を通過する際の磁場及びプラズマ密度の変動も観測し，衛星帯電現象のメカニズムを解明すること • 九州大学宙空環境研究センターが地上に配置した磁場観測網を用いて予測しているオーロラ帯沿磁力線電流を上記の観測により検証すること九州大学・宙空環境研究センター (SERC) 九州工業大学・宇宙環境技術研究センター (KIT) JAXA，国内外研究機関へのデータ提供対象・ユーザ QSSF研究発表会

(1) Magnetic field disturbances caused by FACs FACs J [A/m2] (2) Satellite Potential induced by FACs Potential Difference V[V] Earth QSATMission概要 V [V] J [A/m2] Better understanding spacecraft charging QSSF研究発表会

機器配置コンセプト 組立後-打上時までのデータ取得を行う External Connector Y Body ベースライン・熱解析・構造解析の出発点 SU-A/Bは衛星のコーナのいづれかに，対角に来るように配置される SU-A 動作温度範囲がもっともシビアで，特に日陰時のヒータ使用が最小になるような配置を選択したいミッション要求から，高周波プローブは衛星進行方向逆側に配置される MCU Battery SERC Payload X Body KIT Payload AU Boom 定常時進行方向は機体固定X軸に一致 MTQ Y Velocity Vector 通信機はFM送信時，高温になるので熱制御を考慮した配置にしたい Transceiver TCU フライトモデル構造試作版の開発をスタート・アルミ板＆ポリカ板 SU-B MTQ Z MMU MTQ X QSSF研究発表会

組織図 QSSF研究発表会

実施体制・支援企業 実施責任者有川　節夫構造系主任幸節雄二オムロン直方（株）カースル（株）（株）エルポート（株）黒木工業所（株）コムハーツジャパン（株）坂本電機製作所（株）昭和電気研究所（株）中島田鉄工所（株）テクノサポート九州（株）渕上ミクロ（株）北斗電子（株）メイホー（株）ロジカルプロダクト　ナカヤマ精密（株）長崎菱電テクニカ（株）マイクロラボ（有）合瀬製作所（有）QPS研究所菱計装（株）菱算（株）熱制御系主任八坂哲雄実施主任花田俊也電源系主任平山寛通信系主任田中卓史データ処理系主任桜井晃姿勢制御系主任 Jozef C. van der Ha ミッション機器湯元清文，趙孟佑 QSSF研究発表会

エレクトロニクスユニット開発状況 QSSF研究発表会

要素開発状況 QSSF研究発表会

QSAT開発状況 地上局 QSSF研究発表会

地上局 • 開発状況 • 地上局ネットワーク関連 • 他大学による相互利用のプログラムの導入 • GROWS(GSN Remote Operation Web Service) • 東京大学PRISMの運用で使用中 QSSF研究発表会

地上局 • 他大学衛星の運用協力 QSSF研究発表会

QSAT開発状況 分離機構 QSSF研究発表会

ばね部コンポーネント(1) • 現在のばねの取り付け方衛星射出方向 QSSF研究発表会

ばね部コンポーネント(2) • 分離機構の組み立て時の問題 • 分離機構解放後の問題 • 　ばねを機軸方向に固定していないため分離後 • デブリになる • フランジ同士を523N(53.3kgf)の力で押さえつけた状態で組み立てる必要性がある　→組み立てに複数人を要する →繰り返し試験に向かない QSSF研究発表会

ばね部コンポーネント(3) • ばね部コンポーネントとフランジ取り付け図 • ばねを個別に圧縮 • 圧縮状態を保持できる • ばねがデブリとならない } 一人での組み立てが可能に →繰り返し試験が容易に QSSF研究発表会

フックの改良(1) • 現状のフックの問題押さえつけ荷重が大きいバンドの影響により締が解放されない QSSF研究発表会

フックの改良(2) • フックに羽を解放機構にレールを取り付けたバンドの曲げの影響を受けない歯の傾斜角を0degにできる →押さえつけ荷重が小さくできる QSSF研究発表会

その他進捗 • モータの真空試験を実行　→運用に耐えることを確認 • 初期姿勢の簡易シミュレーション　→射出試験の結果,射出方向の予想にズレ QSSF研究発表会

今後の課題 • バンドの強度試験 • フックの強度試験 • 分離機構全体の防振対策 • 初期姿勢シミュレーターの向上 • ハザード解析・ハザードの除去 QSSF研究発表会

QSAT今後の展望 Missions & Clients KU-SERC & KIT JAXA JAXA / IHI Polar Plasma Observation Electro-Dynamic Tether In-situ Debris Measurement Individual System Operation Individual System Individual System Operation Operation Universal System Low-Cost Small Satellite System System Design & System Safety Operation Ground Station • Student Projects • Research • Technical Support • Manufacturing • Supplying Unit Development Electronics C&DH Tele-comm. Power Mech. Development Structure Separation Mech. Extension Boom Antenna Extension Analysis Structure Thermal Power ADCS Tele-comm. Local Industries Students QSSF研究発表会

まとめ • ２０１１年夏期の打上げに向けたQSATの開発の継続 • 開発体制の強化 • ユニット単位から衛星全体へ • ハザードを防止するためのシステム安全を考慮した開発 • 分離機構 • 伸展ブーム機構 • アンテナ展開機構 • リチウムイオンバッテリ • メインスイッチ，展開検出スイッチ，リレー回路 QSSF研究発表会

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