kimi_licaの見学記録

2012年1月25日　NVSの取材として、小型衛星放出機構を見てきました。

これは、国際宇宙ステーション（ISS）のきぼう日本実験棟にある
エアロックとロボットアームを利用して、キューブサットクラスの衛星を
宇宙空間に放出することが出来る装置です。

星出飛行士による説明の動画はこちら

ニコニコ動画はこちら

■各部分の紹介

小型衛星放出機構は土台の部分の「親アーム先端取り付け型実験プラットフォーム」
と「衛星搭載ケース」に分かれてHTV（こうのとり）３号機の与圧部に搭載される予定です。
きぼうのエアロックを通過できるサイズとなっています。

衛星搭載ケース（ダミー搭載状態）です。
小型衛星を詰めた状態で輸送し、宇宙ステーションで飛行士がプラットフォームに取り付けます。
そうすることで、太陽電池など微細で影響が出やすい部分が多い衛星に直接触れることなく、作業することが出来ます。

衛星搭載ケース（放出後）
放出後、押しだし用のばねがよく分かります。
ケース自体は再利用することが可能なのですが、現段階ではケースに詰めて運ぶことが前提のようです。

電気コネクタ付グラプルフィクスチャ
きぼうのロボットアームで把持する部分。
特徴として、把持をした後、電気コネクタを結合し、電力などを供給することが出来ます。
放出する信号はロボットアームを通じて送られます。

分離機構へ電力を送る電気ボックス。
ロボットアームからの電力を受ける部分です。

分離機構のアップです。
半円状のカムが回転することにより、留め具がはずれ、ドアが開きます。
ドアが開くと、衛星がバネで押し出されて、1.3m/sで放出されます。
放出方向はISS進行反対方向、地球側となります。（つまり高度がさがる）

衛星ダミー

大きさは10×10×10cm　を１Uとして、３Uまで（10×10×30ｃｍ）
重さは1Uあたり1.3kg以下

通常のキューブサットとの違いは、ケースにあわせた形で四方にガイドレールがついていること。
さらに、衛星のレール部分にスイッチをつけるようになっております。
放出時にそのスイッチがはずれる事によって、衛星が起動します。
衛星の伸展アンテナなどの展開物と電波発信はISSに影響を与えない配慮があり、起動後30分からとなっています。

ISSの高度は300km～400kmとなりますので、小型衛星の軌道寿命は数ヶ月から１年程度
のようですが、実験の機会としては十分でしょうし、
・ISSの共通輸送バックに入るため、輸送機会も多く見込める。
・ロケットの振動を直接受けることもないため、耐振動という面でもメリットがある。

ということで、大学、企業をふくめ小型衛星の利用促進と機会が増えればと思います。
放出ギミックも面白いので、放出だけではなく、もっとエネルギーを与えて別の軌道にのせる射出
まで拡張しないかななんて期待しちゃいます。

■星出飛行士の会見
今回、小型衛星放出機構を説明してくださった星出宇宙飛行士ですが
５月下旬に　ISSの長期滞在クルーとしてソユーズに搭乗予定です。
今回がミッション前の最後の帰国とのこと。

記者会見の模様は
ニコ生
UST
でリプレイできます。

H-IIB3号機とHTV こうのとり３号機の打上げ時期がまだ確定していないので
星出飛行士が先行して、ISSに向かいHTVを把持するのか
先にHTVが向かうのかはまだ確定していません。
せっかくであれば、星出宇宙飛行士が日本のHTVをキャッチする所を見てみたいものです。

小型衛星の放出も同様で、まだ時期が確定していません。
こちらも星出飛行士が、　小型衛星をリリースしてもらえるといいなと思います。

国際宇宙ステーションとしても、「駅」としての機能がもう一つ新しく追加されますので
今後のためにも、実証を積み重ねていって、地球と宇宙のハブ機能取得となればいいな。

２０１１年１２月末にから、打上げ準備に入っているS-520-26号機ですが
天候条件が合わず、延期が続いています。

年明けは１月８日からとなっていましたが、
天候判断の結果１月9日以降となっております。（2012年１月５日現在）
2011年度第2次観測ロケット実験の実施について

※打上げ方位と距離には私の推測が含まれます。

今回の実験では、ロケットを南東に打上げ、上空２１０ｋｍ、１６０ｋｍ、１３０ｋｍで、蒸気リチウムを放出します。
そこに太陽光があたりますと、リチウムが励起されて赤く発光します。
その発光の拡散の様子を地上から観測して、超高層大気の風や動きを知ることが目的です。

地上観測点がある、鹿児島県の内之浦、高知県の足摺、鹿児島県の奄美大島　
の３方位からみて、発光が観測できないと、条件がそろわない事になり、打上げは行われません。

週間予報を見ても、3箇所が完全に晴れる予報には中々ならないようで、はやく条件がそろうことを
願うばかりです。

２５日現在でのS-520-26号機打上げの予定は
27日　午前5:47となっています。
残念ながら、スケジュールの関係で今回は取材出来ない
事となりましたが、関係者のためにも年内に無事上がることを願っております。

S-520-26号機諸元と実験について

・全長８．３ｍ
・直径５２０mm
・重量２．２ｔ
・実験は「熱圏中性大気とプラズマの結合過程解明」

燃焼時間は３０秒で、その後２７３秒で高度２８５ｋｍまで上昇
下降時、以下の様にリチウムを放出します。
１回目　２１０ｋｍ　４０６秒
２回目　１６０ｋｍ　４４６秒
３回目　１３０ｋｍ　４６４秒

リチウムは太陽光を浴びると励起して赤く発光します。
その拡散の模様を観測することで、熱圏中性大気と電離大気の関係
高層大気の風の観測をおこないます。

観測、ならびに打上げ条件ともなりますが
内之浦、足摺半島（高知県）、奄美　からリチウム発光
に適したバンドフィルタを用いた光学機器で観測を行います。
打上げ時に発光方向が晴れていることが条件で
３方向から見える必要があります。

（この図の打上げ方位は推測が含まれています）

前回２００７年に、夕方に同様の実験を行いましたが
今回は朝方となり、明るくなるため、観測可能時間は短くなると予想されています。
今後の目標としては昼に実験を行い、大気状態を観測すること。
（今年、昼間に同種の実験を米国で行っているようですが
　このときは、リチウム雲の確認ができなかったとのこと
　日米共同ロケット実験による昼間下部熱圏リチウム共鳴散乱光観測の挑戦と
WIND-2実験による定量的検証　）

アマチュアの観測に関してもデータがあると嬉しく
その際は、撮影時間。　さらに撮影方位が分かる用に、人工オーロラと星が映っている静止写真が望ましいとの事でした。

(※26日補足、リチウム雲の移動様子がわかる連続写真だとなお良い
　　３箇所の観測点が打上げ後に急に曇ると言うケースも
　　あるかも知れないので、バックアップ的な意味でもデータが多い方がよいそう。
　※2 下記、事前勉強会の質疑応答で見解を頂いています。）　

事前勉強会に関してNVS宇宙科学チャンネルのニコ生にて
タイムシフト視聴ができますので、
S-520-26号機　打上げ前記者勉強会(録画）
観測などの参考になればと存じます。

今回は、赤いオーロラを観ることが出来ませんでしたが、
実験成功を願っております。

（※２７日１時追記：
高知工科大学　冬の夜空に輝く「宇宙花火」を見てみよう！
に今回の実験の詳細データと、アマチュア天文家向けの観測紹介などの解説がございます。
観測データに関して、参照されるとよい撮影データとなりそうです！）

S-310-40号機　諸元

全長7.4m
直径310mm
重量727kg （うち観測機器60kg)
今回、アビオニクスを更新し、通信帯域が拡充されており。
観測データを細かく送れるようになりました。
今後観測ロケットのアビオニクスの標準になります。

この直径310mmのノズルから30秒間噴射し、高度180kmまで約3分30秒で駆け上ります。
ノズルには蓋がしてあり、シリカゲルが封入、湿度を一定に保っています。

１９日、打上げ当日
朝からほぼ快晴で、風もなく穏やか。
寒さだけが南九州としては厳しいか。　もう少し重装備すれば良かったでしょう。

S-310ロケットの見学は報道・一般とも美濃峠よりおこないます。
場所は内之浦宇宙空間観測所入り口の反対側にあるトイレ・・・の脇に坂道が有り
そこを登っていきます。（１０分はかからないぐらい）

来るまでの足下は登山道ですので、短距離とはいえ、はき慣れた靴が良いでしょう。　お気を付け下さい。
大体、１００人もくると満員になりそうなぐらいの広場があり、そこからみんなで見学となります。

ランチャードームまでの距離はおおよそ５５０ｍ
H-IIAの待避距離3kmなどと比べると、かなり近くからの見学となります。

夜２２：００

ランチャードームのみ照明がともり、時折「不要不急の電気を使わないよう」アナウンスがあります。
この体制は、M-Vの大型ロケットだけではなく、観測ロケットでも徹しています。

２２：３０から、NVSでの中継を始めます。
観測ロケットの目的などの解説も行っているので、是非。　寒く、口呼吸になっており聞き苦しい点もありますが・・・
ニコ生タイムシフト
UST録画
宇宙教育TVでも機材を搬入し、中継を行っていました。　途中うずまき先生が参加して頂きましてありがとうございます。

２２：５０　YACの1日記者の子供達も見学所に集まり、大体５０人ぐらいに。
結構な坂道だったけど、みんな元気ですね（笑）
自分は機材持ち込みで登ってしばらくはへろへろでした。

２２：５５　打上げ５分前のアナウンスですが、現象確認待ちでホールドの案内。
今回の観測は、夜間よく飛ぶAM放送が突然聞こえづらくなる現象が報告されておりまして
電離層D層とE層に、夜間高密度プラズマ層が現れ、減衰、乱反射されるためと推測されており
それを調べるために上げられます。
雲もなく、快晴で見学側にとっては嬉しいのですが、現象が起きていない・・・

長時間暗いところに居たので、この写真より多くの星が輝いておりまして、流星観察をしている人たちも
ときおり、歓声があがっていました。

２３：３０　再度、現象待ちのアナウンス。
今日の打上げ時間は２３：００～２３：５０。　現象確認から５分で打上げなので４５分までにGOがかからないと
延期となります。
こんなに天気が良いのに、延期かなあ・・・　と思っていたら

２３：４３　現象が出たので、GOのアナウンス！
あきらめかけていた雰囲気の所、一転　拍手と歓声があがる。

２３：４７　内之浦のカウントダウン「コントローラースタートします。　よーい、１分前！」
カメラのフォーカスの固定、アイリス下げるなどの調整を行い、打上げに備えます。

２３：４８　「３、２、１、０！」　ちょっとの間でバシューと轟音。
大型ロケットとは違う、加速感のある音です。
ロケットはあっという間に暗闇に飲まれていきました。　燃焼は３０秒なので、必死に追いかけていると一瞬です。
動画はこちら
S-310-40号機打上げ　ニコニコ

カウント７分で観測ロケットの着水。　観測も終了したとのアナウンスで運用、見学共に拍手！
逐一状況の分かるアナウンスは運用と見学が一体になれる感じがして良いですね。

観測ロケットしては、絶好の天候で打ち上がりました。
E層にプラズマ層の確認も出来、今後の解析に期待がかかります。　いわゆるEスポとは空間的なスケールが違うようです。
超高層大気の研究は、直接観測機会がすくなく（大気球では届かない、衛星では低すぎる）
電離層を利用して電波伝搬を行っている技術は多くあれど、まだ分かっていないことも多いようですので
観測ロケットでの観測はまだまだ貴重という事になります。

次の打上げは２４日S-520ロケットとなりますが、天候がどうなるでしょうか。