プラネット・ラボの超小型衛星があればLANDSATはいらない?

3月16日付のNew York Timesに、超小型衛星コンステレーション構築を開始したリモセンベンチャー企業、Planet Labs社の紹介記事が掲載されています。同社の4kg程度の超小型衛星「Doves(はと)」シリーズ衛星のビジネス紹介であると共に、アメリカの宇宙ベンチャー企業ビジネスの良い紹介記事になっていますので、興味深く読みました。
Start-Ups Aim to Conquer Space Market

Planet Labs社サイトより。ISS「きぼう」エアロックからのDoves衛星放出

記事中で紹介されているDove衛星は、国際宇宙ステーションから次々と放出が行われている超小型衛星放出機構によって軌道上に展開されています。Japanese astronautsは、ISS日本実験棟「きぼう」から超小型衛星の放出を担当されている、若田光一宇宙飛行士のことですね。放出に当たって不具合も報告されているのですが、Planet Labs社は同型衛星によって全131機ものコンステレーションを構築するそうです。多少の不具合は織り込み済みなのかもしれません。また、民生品の機器(ノートPC用のバッテリーなど)を衛星開発に採用していると書いてあります。軌道実証は行われていない、フライトプルーブン「ではない」コンポーネントを採用して開発費を抑え、軌道実証と衛星コンステレーションのシステム構築を同時進行で進めているようですね。衛星は、ITベンチャーの製品と同様にバージョンアップを繰り返しており、現在開発中のグループは、すでに軌道上にある旧世代の衛星から数えるとVer.9にあたるそうです。

こうした新興の宇宙企業はthe space start-up、宇宙スタートアップと呼ばれ、シリコンバレーのITベンチャーと同じ開発手法だと紹介されています。そして、Silicon Valley is taking its disruptive ways into outer space. (シリコンバレーが宇宙に雪崩を打ってきている)とも。同様の企業として、すでにISSへの補給船商業打ち上げを2度成功させた(3回目は延期になってしまっていますが)、宇宙新興企業の筆頭Space X、昨年11月の衛星初打ち上げ以来、高解像度リモセン画像や動画を次々と公表しているSkybox Imaging、モハーヴェ宇宙港で再使用ロケット開発を行っているMasten Space Systemsなどが紹介されています。

ビジネス手法として、シリコンバレーベンチャーと同様の宇宙開発は支持を得ているようです。少なくとも、Planet Labs社は、同社の未公開株6500万ドル相当以上の投資を獲得しているとのことです。

それでは、宇宙開発もこれからは民間の時代だ、日本だって軽薄短小の技術を持っているので、これからは超小型衛星開発に乗り出せばいいのだ、となるかというと、それは少し違うのではないかと思っています。

記事では、低コストで開発でき、高頻度で地球観測が可能なDove衛星の比較対象として、NASAが打ち上げ、USGS(アメリカ地質調査所)が運営するLANDSAT8号(LDCM)が挙げられています。Dove衛星の500倍もの重量があり、開発費は10億ドルもかかっている。LANDSAT8号は地球上のある地点を撮影し、次に同じ地点の上空に来るまで2週間以上(回帰日数は16日)もかかるのに、Dove衛星なら(コンステレーションが完成すれば)毎日でも同じ場所を撮影できる。Dove衛星搭載のコンピュータが6か月前の最新モデルであるのに対し、大型衛星のコンピュータは10年前の性能……なんだか、国費衛星はムダのかたまりみたいですね。

そのムダに見える機能こそが、まだまだ求められているのだというコメントが紹介されています。気象や農業の専門家によれば、LANDSATのような大型衛星が搭載している赤外線イメージャのデータが専門分野では必要とされており、超小型衛星は同様の機能を持っていません。比較の対象にならないので、「真の競争はまだ始まっていない」ということです。

さらによく読むとDove衛星はかなりいろいろなものを切り捨てているからこそ、コストを削減できることがわかります。軌道実証を経ていない衛星部品を採用していることもそうですし、衛星には推進システムを搭載していないそうです。衛星に推進システムがないということは、スペースデブリの接近が懸念されても、軌道を調整して避けることができません。
※念のため、Dove衛星の軌道はISSと同じ高度400km付近です。数多くの地球観測衛星で込み合っている高度600~800kmの領域ではありませんし、衛星の運用終了後の地球大気圏への再突入も早くなります。ただ、ISSへのデブリ衝突が懸念されているわけですから、問題はやはりあるといえます。

衛星が、スペースデブリのような潜在的なリスクに備える機能を持っていないのだとすれば、結局は誰かがそれを引き受けることになります。それは、アメリカが備えているデブリ探知、接近警告システム(NORADのレーダー群からJSPOCの警報発令体制まで)もそうですし、agiなど複数の企業の協力による、民間のSSAも始まっていると聞きました。

ISSからの衛星放出にしても、そもそもISSという軌道上施設にアメリカは大きな投資をしているわけですし、Dove衛星を運んだのはNASAとの契約のもとに商業輸送を担うオービタル・サイエンシズのシグナス補給船です。放出機構には「きぼう」のエアロックを使っていますが、NanoRacksの衛星放出機構はNASAの認証のもとに開発がすすめられたアメリカ発のシステムです。

宇宙スタートアップが開発した靴箱サイズ、9ポンドのDove衛星が軌道に乗って機能を果たすまでに、アメリカは40年にわたってLANDSAT衛星を維持して民生用リモセン衛星という市場を開拓し、ISSを構築し、スペースシャトルから商業ISS補給船事業への引き継ぎを行い、スペースデブリ監視網というかSSAの体勢を整えている。他にももっといろいろな投資をしているとおもうのですが書ききれません。

いうなれば、Planet Labsの事業はアメリカがこれまで頑張って整えてきた、宇宙の実用化という環境、宇宙特区の上に乗った事業なのだと思います。Dove衛星がコスト削減の追及のために切り捨てた何かが、後に何らかの事故の原因になるようなことがもしあれば、最終的にそのつけは国が引き受けます。ですから、それだけのバックアップ体制はできているということでしょう。

なんだか老婆心くさい文章になってしまいました。ただ、最近はアメリカの事例をもとに、同様の条件が整っているかどうかをすっ飛ばして日本も宇宙の民営化を進めるべき、といった論調があるような気がして、思うところを形にしておいた次第です。
(論拠になる資料のリンクはおいおい進めます……)

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エクアドル超小型衛星、驚異の兄弟衛星コンステレーションで機能回復と発表 [仮訳]

昨年5月、打ち上げ直後のエクアドルの超小型衛星がスペースデブリと衝突し、通信できなくなるという事件がありました。

エクアドル初の超小型衛星NEE-01 旧ソ連ロケット由来のスペースデブリと衝突事故

エクアドル宇宙庁EXA衛星復旧計画発表(仮訳) [5月28日付]

など。

その後、復旧計画がうまくいかなかったとのことで、昨年8月にNEE-01の運用終了、11月にはドニエプルロケットで2号機NEE-02 クリューサーオールの打ち上げが行われたとのこと。ペガソについてはもうあきらめられたものと思っていたのです。
それが、本日付のEXA エクアドル宇宙機関の発表では、ペガソとの通信を回復するため、クリューサーオールが通信を中継するオペレーションを行い、成功したとのニュースが。
アンテナが明後日の方を向いてしまったペガソですが、中継によって音声の一部が受信できたとのこと。今後は映像の送信機能も回復させ、情報を取得してデブリ衝突事故の詳細解明にあたるとのこと。もしも衝突事故周辺の映像が残っていたらすごいことですが、どうなることか続報を見守りたいと思います。
EXAは、クリューサーオール経由でペガソと通信が回復した瞬間のオペレーション映像も公開しています。

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EXA、NEE-02″クリューサーオール”によってNEE-01″ペガソ”を修復

2014年1月27日 グアヤキル
エクアドル宇宙機関 EXAは、NEE-02″クリューサーオール”の軌道上中継によって、NEE-01″ペガソ”の機能を部分的に取り戻したと発表しまた。

SEN-02″クリューサーオール”が、1月25日にサンボロドン・ECU911の宇宙飛行コントロールセンター(CCVE)からオペレーションを行っている間、NEE-02に搭載されたPERSEOモジュールが10時5分に起動し、10時5分50秒にNEE-01 ペガソの音声の一部を中継しCCVEで受信しました。すべての機能は予定通り起動し、中継オペレーションは成功です。大統領はすみやかに国営TV中継に直接に知らせを送りました。

NEE-01 ペガソは、軌道上の物体SCC-15890と側面衝突を起こして以来、地球上からEXAが信号を送って機能回復を試みたものの失敗。その後の数か月後の2013年8月に、運用停止を宣言していました。

この数カ月、EXAの宇宙運用チームはNEE-01の弱い信号の幾何学面を分析し、11月21日にロシアから打ち上げられたNEE-02 クリューサーオールのマイクロ中継器を配置する代替案を策定しました。衛星とPERSEO 中継モジュールの幾何学面を利用する設計とミッションは完全に秘密裏にされてきました。

私たちが情報を入手してから、ナノ衛星の運用におけるこうしたタイプのオペレーションは初めてのことです。

EXAは、NEE-01の動画伝送機能の一部を回復するため活動を継続します。また、NEE-01とNEE-02が構成する衛星コンステレーションを、昨年5月に起きた特定事象の調査とこうした事象の一般的性質の調査を拡充するために割り当て、世界の科学コミュニティの利益となるよう報告書を発表する予定です。

EXAは、プロジェクト成功を手助けしてくれたMinistry of Inteligence(SENAIN)とMinistry of Security Coordinator (MICS)、わけても大統領の力強い支援、プログラム初期に協力してくれたエクアドルの人々の支援を高く評価します。

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※例によって、スペイン語プレスリリース→英語→仮訳としています。

今日のNEE-01 Pegaso [5月31日午前]

日本時間5月31日午前の時点で、ナデル宇宙飛行士(@Ronnie_Nader)やEXA(@EXA_ec)のツイートから、NEE-01 Pegasoの状態についてメモしておきます。

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  • TLEチームによれば、NEE-01のソーラーパネルは無事が確認されているとのこと。チタン軸に感謝、だそう
  • バッテリーの放電レートが予想を下回っており、何か予期しない要因があるのかもしれないとのこと
  • (意味がつかめない)アンテナのあごが地理学的で、ゴールドペガサス、クエンカ???
  • ナデル宇宙飛行士が国連に招待され、今回のデブリ衝突事故についてのディスカッションに参加するとのこと

 

三つめについて。国連というのはCOPUOSでしょうか。宇宙新興国が被った被害について、どの国も関心があると思われます。また、これまで宇宙先進国が活動する中で発生したデブリが新興国の宇宙活動に損害を与えた、となれば扱いを間違うと先進国・新興国の対立の種になることだってありうると思います。当事者としてのエクアドルに参加いただいて議論し、共感や支援を申し出る機会を作っておくのは大いに意味がありそうです。

エクアドル宇宙庁EXA衛星復旧計画発表(仮訳) [5月28日付]

5月28日深夜、EXAサイトに発表されたNEE-01の状態と復旧オペレーションに関する発表の仮訳です。こちらもスペイン語→英語自動翻訳を私が日本語にしたものです。元サイトへの確認をかならず行ってください。

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EXA NEE-01 PEGASUS復旧オペレーションを打ち上げ

2013年5月28日 グアヤキル,エクアドル宇宙機関EXAは、エクアドル初の人工衛星NEE-01(ペガス-ペガサス)が23日0時38分17秒、1985年7月に打ち上げられたTsyklon-3ロケットの最終ステージで軌道上ではSCC-15890のカタログ番号がつけられた物体およびその周辺を包むように付随している粒子群と側面衝突したものの生きのびたという23日火曜日の事象の後、軌道データを分析し航路をモニターしている。

耐放射線シールド”NEMEA(ネメア)”およびチタン基板の太陽電池パネルは衝突に耐えたものの、衛星はアンテナの指向を失い、二つの軸を中心に激しく動いているため、現在も通信の受信、およびコマンド送信ができない状態にある。

EXAはNEE-01ペガサスが完全に機能する状態にあるものの、回転によって地球局”HERMES-A”はその信号を1枚の画像、または整った音声に統合することができない。

EXAはコードネーム”PERSEUS ペルセウス”と名付けた復旧オペレーションを3か月後に打ち上げる開始する予定である。その後もNEE-01の制御を取り戻すことができない場合は、保険に関する一連の手続きを開始する(かつ、TVでその経過を報告する? 不明)

@SaYo555 さんより、launchは”打ち上げ”の意ではなく、始動、スタートアップのことではないかとのご指摘がありました。復旧オペレーションが軌道上に機器を送り込んで行われるとの記述はありませんので、ご指摘を受けて訂正いたします。(5月29日13:04)

日本時間5月29日07:30追記

「ペルセウスはNEE-02に搭載する機器ですか?」と質問したところ、ナデル宇宙飛行士から質問への回答メンションいただきました。

@ayano_kova Tnx Ayano San, PERSEUS is an acronym for a coupled dynamics technique we are trying here, NEE-02 Mission is unchanged..

(”ペルセウス”の名は、われわれがここで取り組んでいる二つのダイナミックな技術の頭文字を合わせたもので、NEE-02のミッションには変更はありません…)

ということは、ペルセウスミッションはNEE-02と別のなにかを打ち上げるということでしょうか。詳細はまだよくわかりませんが、随時わかりましたら追っていきたいと思います。

エクアドル衛星デブリ衝突事故 プレス発表の断片

エクアドルの人工衛星 NEE-01 Pegasoスペースデブリ衝突事故について、現地時間27日15:00からの公式発表は行われたようです。Web上で確認できる文書はありませんが、発表会場であるecu911samboツイートに発表内容がいくつか載っています。

※スペイン語→英語自動翻訳を元にしています。

  • プレスカンファレンス議長は、ロニー・ナデル氏
  • ナデル氏の発言によれば、衝突後も衛星は「100% operational」とのこと。
  • 衝突は「long shot」とのことで(極めてまれな事象ということか?)、衛星はまず衝突に耐えた
  • また、衛星は復旧可能である。対処すべきことは一つではないが、運用を継続すべく作業を続けている
  • 緊急事態に直面して得られた経験は、国家にとって非常に有益である

日本時間28日09:00現在、確認できた内容は以上です。

日本時間28日15:50追記

  • NEE-01復旧オペレーション名発表 “PERSEO(ペルセウス)”

お知らせ:エクアドル宇宙庁公式発表延期

前エントリにて予告のありました、エクアドル宇宙庁EXAによる、キューブサットNEE-01 Pegasoのスペースデブリ衝突事故に関する公式発表は

現地時間5月27日15:00

(日本時間5月28日05:00)

に延期とのことです。発表があり次第できるだけ早く対応いたしますが、早朝のためリアルタイム対応はできない可能性もあります。

※本エントリは正式発表がありましたら削除いたします。

エクアドル宇宙庁EXA暫定発表(仮訳) [5月23日付]

現地時間5月23日(日本時間5月24日)エクアドル宇宙庁 EXAサイトに掲載されている、NEE-01衝突事故に関する暫定発表の仮訳です。※スペイン語→英語自動翻訳を私が日本語訳にしたものです。かならずリンク先サイトへの確認を行ってください。

***

NEE-01 ペガサス、ロシアのロケット残骸との側面衝突するも生存

2013年5月23日 グアヤキル,エクアドル初の人工衛星NEE-01(ペガス-ペガサス)は、本日0時38分17秒、1985年7月に打ち上げられたTsyklon-3ロケットの最終ステージで軌道上ではSCC-15890のカタログ番号がつけられた物体およびその周辺を包むように付随している粒子群と側面衝突したものの生きのびた。

耐放射線シールド”NEMEA(ネメア)”およびチタン基板の太陽電池パネルは衝突に耐えたものの、衛星はアンテナの指向を失い、急激に2回転したため、通信の受信、およびコマンド送信ができない状態にある。

ペガサスの仲間であるアルゼンチンの衛星CubeBug-1も軌道上での姿勢の変化を報告しており、少なくとも粒子一つの衝突を確認している。アルゼンチンチームは、衝突の結果としてNEE-01 ペガサス軌道傾斜角のわずかな変化を報告しているが、我々は本ニュースレターにおける上記の件に関しては、さらに観測を必要とするためまだ確認できていない。まもなくエクアドル上空を衛星が通過する予定であり、確認できる。EXAは、変化の大きさを確認し軌道計算をし直すため作業を続けている。
宇宙活動理事会EXAは、一段階ずつ衛星のデータを収集し分析し、衛星の機能回復が可能であるか結論付けるとともに、5月27日午前10時にSamborondon ECU911においてメディア向けの発表を行う予定である。

プレスコンタクト:Harry Ruiz、hruiz@exa.ec