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坂本研究室(理工学部)で開発した速報実証衛星 ARICA がJAXAの革新的衛星技術実証2号機の実証テーマの一つとして、2021年11月9日(火)に打ち上げられました。

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2021.11.09

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坂本研究室(理工学部)で開発した速報実証衛星 ARICA がJAXAの革新的衛星技術実証2号機の実証テーマの一つとして、2021年11月9日(火)に打ち上げられました。

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2021年11月9日(火)、内之浦宇宙空間観測所(鹿児島県)から、イプシロンロケット5号機が打ち上げられました。JAXAの「革新的衛星技術実証プログラム」は、2年に1回、計7回の打ち上げ実証を予定しており、今回が2回目となります。同プログラムは、大学・研究機関・民間企業等が開発した部品や機器、超小型衛星、キューブサットに宇宙実証の機会を提供するプログラムで、本学、坂本研究室(理工学部 物理科学科 坂本貴紀教授、芹野素子助教)が開発した速報実証衛星「ARICA」が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ました。

2017年に天文学者らが中性子星同士の合体に伴った重力波からの光の観測に初めて成功し、重力波天文学の幕開けとなりましたが、その光は突然明るくなり、時間とともに暗くなる突発天体と呼ばれる天体からのものでした。このように突発天体の研究は最先端の科学に直結していますが、突発天体は時間とともにすぐに暗くなってしまうため、明るいうちに世界中の研究者に速報し、様々な望遠鏡を用いた詳細な観測につなげることが鍵となっています。
しかし、地球を周回する科学衛星に搭載された観測機器で発見された突発天体を即座に速報するには、国の研究機関などが所有するデータ通信衛星の利用や多くの地上局の設置などが必要で、大きなハードルとなっています。

そこで青山学院大学の坂本研究室では、現在利用可能な民間衛星通信に着目し、小型な民間衛星通信端末を10cm角の超小型衛星に搭載し、突発天体の速報システムの実証実験を行いました。この衛星は学生が AGU Remote Innovative Cubesat Alert system、略して 「ARICA (ありか)」と命名。突発天体の「ありか」を探るという衛星の目的と直結した名前です。本実証実験に成功すると、速報が必須な突発天体の観測を主目的とした将来衛星計画において手軽で、信頼性の高い速報システムの利用への道が開かれます。

ARICA衛星の全体設計、搭載する基板の設計、衛星の電源やセンサー周りの制御システム開発、ガンマ線検出器の開発、通信端末の制御システム開発など全てにおいて学生主導で行われ、学生それぞれが各コンポーネントの開発を分担し、タイトなスケジュール管理の上、進められました。また、2021年4月の JAXA宇宙科学研究所の施設での衛星の熱真空試験、5月と7月の九州工業大学の施設を利用した振動・衝撃試験を経て、8月中旬にロケット側への衛星の引き渡しを完了しました。熱真空試験においては5人の学生が、そして、振動・衝撃試験や衛星の引き渡し作業においては2人の学生が参加しました。打ち上げ後、衛星から送られてくるデータを可視化するためのプログラム開発も学生が中心となって行っています。

青山学院大学大学院理工学研究科は、相模原キャンパスを拠点としており、同じく相模原市に拠点のある JAXA 宇宙科学研究所との連携大学院方式により、青山学院大学大学院の学生が、JAXA宇宙科学研究所の研究者を指導教員として研究を行う体制が構築されています。本制度を利用して、現在本学の学生が、JAXA宇宙科学研究所の研究者と共に最先端の研究に携わっています。ARICAの開発・実証実験をはじめとして、本学の連携大学院方式でのJAXA宇宙科学研究所との共同研究を含め、今後も、様々な宇宙の研究分野における成果が期待されています。

また、坂本教授は、ARICA 衛星を安定して運用できるよう、衛星運用費を捻出するためのクラウドファンディングを実施しています。

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