人工衛星の機能、発展

こんにちは。就労移行支援事業所Re:cafeです。

人工衛星がどのような変遷をたどってきたのか気にしたことがありますか。

今回のブログでは、人工衛星の機能、発展について考えてみようと思います。

人工衛星の構造はペイロード（観測機器や通信機器など、衛星の目的を果たすための装置）、それを機能させるためのバス（衛星本体）となります。

・ペイロード

観測機器：カメラ（可視光、赤外線、マルチスペクトル）、センサー（放射線、磁場、粒子などを計測）、レーダー、ライダー

通信機器:トランスポンダ（電波信号の中継装置）、アンテナ

化学実験機器:微小重力実験装置、宇宙環境計測機

航法機器：GPS受信機、原紙時計

・バス

構造系：衛星全体の骨格となるフレームや筐体、ペイロードや各種機器を搭載・固定する構造、打ち上げ時の振動や宇宙空間の過酷な環境に耐える設計。

熱制御系：衛星内部の温度を適切な範囲に保つためのシステム、ヒーター、冷却器、断熱材、放熱板、太陽光や地球からの放射、内部機器の発熱を考慮した設計。

電力系:衛星に必要な電力を生成、蓄積、分配するシステム、太陽電池パネル（発電）、バッテリー（電力貯蔵）、電力制御ユニット（電圧調整、分配）

姿勢制御系:衛星の姿勢を目標の方向に制御するシステム、センサー（地球センサー、太陽センサー、星センサー、ジャイロ）、アクチュエータ（スラスタ、リアクションホイール、磁気トルカ）、制御コンピュータ

推進系:衛星の軌道制御や姿勢制御に必要な推力を発生させるシステム、スラスタ（小型ロケットエンジン）、燃料タンク、配管、バルブ

通信系:地上局との間でデータ（テレメトリ情報、コマンド）を送受信するシステム、送信器、受信機、アンテナ、変調、復調装置

制御系：衛星全体の動作を制御し、ペイロードからのデータやバスシステムの情報を処理・管理するコンピュータシステム、中央処理装置（CPU）、メモリ、入出力インターフェース

※写真はイメージです。

日本の人工性の打ち上げは1970年2月11日に初の人工衛星（おおすみ）から様々な開発、打ち上げを行っています。

H-ⅡAロケット：日本の主力大型ロケットでJAXAと三菱重工業が開発・製造・打ち上げを実施

H-ⅡBロケット：H-ⅡAを大型化したロケットで、国際宇宙ステーションへの補給機「こうのとり」の打ち上げなどに使用されました。

H3ロケット：H-ⅡBロケットの後継となる次世代大型ロケットでJAXAと三菱重工業が開発し、2023年は失敗、その後は成功となっております。

イプシロンロケット:JAXAが開発した小型固体燃料ロケットで小型衛星の打ち上げに利用されてきましたが、2022年に打ち上げ失敗し、現在は改良型のイプシロンSを開発中となっています。

Mロケット:過去に科学衛星の打ち上げで活躍した固体燃料ロケットのシリーズ。

Lロケット:日本初の人工衛星「おおすみ」の打ち上げに使用された固体燃料ロケット。

カイロスロケット:民間企業スペースワンが開発する小型ロケットで2024年12月に初の衛星打ち上げを予定しています。

発射場

種子島宇宙センター鹿児島県種子島にある日本最大のロケット発射場で多くの人工衛星がここから打ち上げられています。

内之浦宇宙空間観測書：鹿児島県肝付町にあるJAXAの観測書で科学衛星などの打ち上げに利用されています。

北海道スペースポート：北海道大樹町にある民間の宇宙港。

スペースポート紀伊：和歌山県串本町にある民間企業スペースワンの発射場。

今後民間の宇宙開発も活発化し、商業打ち上げサービスの提供、日本独自の衛星測位システムの構築等、更に発展することを期待したいですね。