小型こがた衛星えいせい

小型こがた衛星えいせい（こがたえいせい、英えい: miniaturized satellite, small satellite）は小規模しょうきぼな人工じんこう衛星えいせい。明確めいかくな定義ていぎはなく、定義ていぎを重量じゅうりょうが1000kg以下いか^[1]とするものや、500kg以下いか^[2]とするものもある。

歴史れきし

宇宙うちゅう開発かいはつ初期しょきの衛星えいせいはロケットの能力のうりょく的てき制約せいやくがあって必然ひつぜん的てきに小型こがた衛星えいせいとなった。ロケットが大型おおがた化か、高性能こうせいのう化かされるにしたがって人工じんこう衛星えいせいのサイズも増加ぞうかしていったが、同時どうじにコスト面めんでの負担ふたんや開発かいはつ期間きかんの長期ちょうき化かが問題もんだい視しされるようになった。また、そうして作製さくせいされた多目的たもくてき・多た機能きのう衛星えいせいが打うち上あげ後ごに喪失そうしつした場合ばあいの影響えいきょうも必然ひつぜん的てきに大おおきくなってしまった。

冷戦れいせんが終結しゅうけつした1990年代ねんだいに入はいると、政治せいじ的てき、経済けいざい的てき状況じょうきょうが世界せかい的てきに変化へんかと^[1]技術ぎじゅつ革新かくしんにより小型こがた衛星えいせいでも大型おおがた衛星えいせいと遜色そんしょくない機能きのうを搭載とうさいできるようになり^[3]、Smaller, Faster, Cheaper (より小ちいさく、より速はやく、より安価あんかに) の標語ひょうごを元もとに小型こがた人工じんこう衛星えいせいの開発かいはつと利用りようが注目ちゅうもくを集あつめるようになった^[4]^[5]。特とくにアメリカは小型こがたで開発かいはつ期間きかんの短みじかい人工じんこう衛星えいせい開発かいはつ構想こうそうを次々つぎつぎに打うち出だしていった（イリジウム衛星えいせい、ニュー・ミレニアム計画けいかく、SMEX）。

教育きょういく機関きかんでは、イギリスのサリー大学だいがく（英語えいご版ばん）がベンチャー企業きぎょうサリー・サテライト・テクノロジーを設立せつりつし、大学だいがくでの教育きょういく・研究けんきゅうを目的もくてきとした小型こがた衛星えいせい事業じぎょうが始はじまる^[1]。1999年ねんにはCubeSatが開発かいはつされ、現在げんざい世界せかい各国かっこくの大学だいがくや研究所けんきゅうじょが教育きょういく的てき衛星えいせいの開発かいはつ事業じぎょうに参入さんにゅうしている。アメリカでは複数ふくすうの大学だいがくや研究けんきゅう機関きかんが共同きょうどうして、CubeSat90機きを軌道きどう上じょうに配置はいちする地球ちきゅう観測かんそくミッションを計画けいかくしている^[6]。

近年きんねんの観測かんそく機器ききの発達はったつにより要求ようきゅうされる衛星えいせいの大おおきさが減少げんしょうし、数すう十じゅう年ねん前まえの大型おおがた衛星えいせいと同等どうとうの能力のうりょくを持もつ超ちょう小型こがた人工じんこう衛星えいせいも登場とうじょうし始はじめている^[7]^[8]。また、ナノサットクラス（5kg以下いか）の衛星えいせいでもスラスター装置そうちを搭載とうさいするものが出で始はじめている^[6]。このような推進すいしん装置そうちによって、超ちょう小型こがた衛星えいせいによる衛星えいせいコンステレーションの構成こうせいや軌道きどうの変更へんこう、運用うんよう終了しゅうりょう時じの大気圏たいきけん再さい突入とつにゅう処分しょぶんといった利用りようが期待きたいされる。小型こがた衛星えいせいはほとんどが専用せんようの打うち上あげ用ようロケットではなく、ピギーバック方式ほうしきによって打うち上あげられてきた。近年きんねんは打うち上あげ機きが大型おおがた化かしつつあり、それに伴ともない、余剰よじょうの打うち上あげ能力のうりょくも増ふえつつあるため、打うち上あげの機会きかいが増ふえている。2016年ねんには、10年ねん前まえと比くらべて10倍ばいもの打うち上あげ数すうがあった^[5]。

日本にっぽん

日本にっぽん初はつの人工じんこう衛星えいせいおおすみは1970年ねんに打うち上あげられ、重量じゅうりょうは23.8kgの小型こがた人工じんこう衛星えいせいだった。

日本にっぽんアマチュア無線むせん連盟れんめいは1986年ねんにふじ1号ごうを開発かいはつした。大学だいがく機関きかんでは、2002年ねんに千葉工業大学ちばこうぎょうだいがくが鯨くじら生態せいたい観測かんそく衛星えいせいを開発かいはつしたのをはじめとし、いくつかの大学だいがくの人工じんこう衛星えいせいがピギーバック衛星えいせいとして打うち上あげられている。民間みんかん企業きぎょうではかがやきやまいど1号ごうが2009年ねんに打うち上あげられている。

JAXAなどの国家こっか宇宙うちゅう機関きかんでも技術ぎじゅつ実証じっしょう実験じっけんを兼かねて若手わかて研究けんきゅう者しゃに経験けいけんをつませるために小型こがた人工じんこう衛星えいせい（れいめい、μみゅー-LabSatなど）の開発かいはつを行おこなってきた。

2008年ねんには超ちょう小型こがた衛星えいせいのベンチャー企業きぎょう、アクセルスペースが設立せつりつされた^[9]。2009年ねんには小型こがた衛星えいせいに補正ほせい予算よさんが2200万まん円えん付つけられた。ただしその後ごの見直みなおし事業じぎょうにおいて600万まん執行しっこう停止ていしとなっている^[10]。

2022年ねんには国立こくりつ天文台てんもんだい、東京大学とうきょうだいがく、京都大学きょうとだいがくによる超ちょう小型こがた位置いち天文てんもん観測かんそく衛星えいせいナノ・ジャスミンが打うち上あげられる予定よていであり、超ちょう小型こがた衛星えいせいの本格ほんかく的てきな科学かがく利用りようが始はじめられている^[8]。公益こうえき財団ざいだん法人ほうじん無人むじん宇宙うちゅう実験じっけんシステム研究けんきゅう開発かいはつ機構きこうが開発かいはつしている地球ちきゅう観測かんそく用ようの小型こがた衛星えいせいASNAROは、海外かいがいへの輸出ゆしゅつを狙ねらって開発かいはつされており、2014年ねんに光学こうがく衛星えいせいが、2018年ねんにレーダー衛星えいせいが打うち上あげられている。

2012年ねんに大阪工業大学おおさかこうぎょうだいがくが開発かいはつした世界せかい初はつの電気でんき推進すいしんロケットエンジンによる超ちょう小型こがた人工じんこう衛星えいせい「プロイテレス」を搭載とうさいしたPSLV－C21ロケットがインド宇宙うちゅう研究けんきゅう機関きかん（ISRO）サティシュ・ダワン宇宙うちゅうセンターから発射はっしゃされた。

分類ぶんるい

小型こがた人工じんこう衛星えいせいはさらに重量じゅうりょうによって以下いかのように分類ぶんるいされる。しかし、この値ねも資料しりょうによってバラつきがある。

ミニサット（英語えいご: mini satellite) — 500kg以下いか ^[2]
マイクロサット（英語えいご: micro satellite）— 100kg以下いか ^[2]
ナノサット（英語えいご: nano satellite）— 10kg以下いか ^[2]
ピコサット（英語えいご: pico satellite）— 1kg以下いか ^[2]

上記じょうきの分類ぶんるいとはまた別べつに、日本にっぽん固有こゆうの分類ぶんるいが存在そんざいする。以下いかに記載きさいするものは2009年ねんに制定せいていされた日本にっぽんの宇宙うちゅう基本きほん計画けいかくにおける定義ていぎである^[11]。

小型こがた衛星えいせい - 100kgから1000kg程度ていど
超ちょう小型こがた衛星えいせい - 100kg以下いか

超ちょう小型こがた衛星えいせいの課題かだい

「超ちょう小型こがた衛星えいせい打上うちあげ機き」も参照さんしょう

超ちょう小型こがた衛星えいせいはほとんどがピギーバック方式ほうしきによって打うち上あげられてきた。それによってコストを大幅おおはばに抑おさえることが出来できたが、この方式ほうしきでは主しゅ衛星えいせいが常つねに最さい優先ゆうせんされるため、小型こがた衛星えいせい側がわに打うち上あげ時期じきや軌道きどうといった様々さまざまな制約せいやくが課かせられてしまう。そのため、今後こんごの超ちょう小型こがた衛星えいせいの市場いちば発達はったつのためには、超ちょう小型こがた衛星えいせい専用せんようの打うち上あげ手段しゅだんの確立かくりつが求もとめられている^[7]。また他国たこくの衛星えいせいや地上ちじょうとの電波でんぱ障害しょうがいを防止ぼうしするための国際こくさい的てきな調整ちょうせいに時間じかんがかかるという問題もんだい点てんもある^[7]。

以前いぜんより手軽てがるに軌道きどうに投入とうにゅうできるようになった反面はんめん、これらの衛星えいせいには宇宙うちゅう用よう規格きかくの部品ぶひんではなく、主おもに半導体はんどうたい関係かんけいを中心ちゅうしんに入手にゅうしゅの容易よういな部品ぶひんを使用しようしている場合ばあいが多おおいことや事前じぜんの試験しけんによる信頼しんらい性せいの確保かくほや品質ひんしつ管理かんり等とうも含ふくめて技術ぎじゅつ的てきに不十分ふじゅうぶんな衛星えいせいが増ふえ、短期間たんきかんで機能きのうを停止ていしする事ことによりスペースデブリ化かする例れいが少すくなからずある。また、地上ちじょう局きょくの運営うんえいに十分じゅうぶんな設備せつびや経験けいけんや管制かんせい体制たいせいが整ととのっていないため、予定よていしていた期間きかんより短期間たんきかんで運用うんようを終了しゅうりょうする例れいもある。これらの機能きのうを停止ていしした衛星えいせいは軌道きどうによっては数すう十じゅう年間ねんかんにわたり軌道きどう上じょうに留とまるものもあり、適切てきせつな軌道きどう離脱りだつ措置そちを取とらない限かぎり、他たの衛星えいせいや宇宙うちゅうステーション等とうの活動かつどうに悪影響あくえいきょうを与あたえる可能かのう性せいがある。

出典しゅってん

^ ^a ^b ^c 折井おりい武たけし「小型こがた衛星えいせいの動向どうこうと応用おうよう」『会報かいほう宇宙うちゅう- 21世紀せいき日本にっぽんの宇宙うちゅう戦略せんりゃく』第だい54号ごう、日本にっぽん経済けいざい団体だんたい連合れんごう会かい宇宙うちゅう開発かいはつ利用りよう促進そくしん会議かいぎ、2006年ねん3月がつ、pp. 173-184。
^ ^a ^b ^c ^d ^e “Satellite Classification”. SSHP. 2010年ねん4月がつ29日にち閲覧えつらん。
^ 小型こがた・超ちょう小型こがた衛星えいせいの近年きんねんの傾向けいこうと展望てんぼう
^ “INTRODUCTION to Small Satellites”. SSHP. 2008年ねん6月がつ17日にち時点じてんのオリジナルよりアーカイブ。2010年ねん4月がつ29日にち閲覧えつらん。
^ ^a ^b “「超ちょう小型こがた衛星えいせい」急増きゅうぞう　民間みんかん企業きぎょうが注目ちゅうもく”. NHK (2016年ねん1月がつ13日にち). 2016年ねん8月がつ20日はつか時点じてんのオリジナルよりアーカイブ。2019年ねん1月がつ7日にち閲覧えつらん。
^ ^a ^b “小型こがた宇宙うちゅう衛星えいせい技術ぎじゅつ競争きょうそう　―NANO・PICOは国際こくさい標準ひょうじゅん技術ぎじゅつ化か―（大型おおがた副ふく次つぎ利用りようから最適さいてき小型こがた利用りようへ)”. エアワールド2009年ねん9月がつ号ごう抜粋ばっすい. 2010年ねん5月がつ1日にち閲覧えつらん。
^ ^a ^b ^c “1社しゃに1台だい，人工じんこう衛星えいせい”. 日経にっけいエレクトロニクス2009年ねん5月がつ18日にち号ごう. 2010年ねん4月がつ29日にち閲覧えつらん。
^ ^a ^b “日本にっぽん初はつの位置いち天文てんもん観測かんそく衛星えいせい「ナノ・ジャスミン」、2011年ねん8月がつ打上うちあげ”. sorae.jp (2010年ねん4月がつ12日にち). 2010年ねん4月がつ15日にち時点じてんのオリジナルよりアーカイブ。2010年ねん4月がつ29日にち閲覧えつらん。
^ “アクセルスペース社しゃ会社かいしゃ概要がいよう”. 2010年ねん5月がつ1日にち閲覧えつらん。
^ “2009年度ねんど補正ほせい予算よさんの見直みなおしについて「最先端さいせんたん超ちょう小型こがた衛星えいせい群ぐんの開発かいはつを通つうじた宇宙うちゅう利用りようの裾野すその拡大かくだい」”. 2010年ねん5月がつ1日にち閲覧えつらん。
^ “宇宙うちゅう基本きほん計画けいかく”. 2010年ねん5月がつ1日にち閲覧えつらん。

参考さんこう文献ぶんけん

川島かわしま, レイ『キューブサット物語ものがたり~超ちょう小型こがた手作てづくり衛星えいせい、宇宙うちゅうへ』エクスナレッジ、2005年ねん。ISBN 978-4767803999。
宮崎みやざき, 康行やすゆき『人工じんこう衛星えいせいをつくる−設計せっけいから打うち上あげまで−』オおーム社むしゃ、2011年ねん。ISBN 978-4274503719。
東北大学とうほくだいがく超ちょう小型こがた衛星えいせい開発かいはつチーム『マイクロサット開発かいはつ入門にゅうもん』東北大学とうほくだいがく出版しゅっぱん会かい、2011年ねん。ISBN 978-4861631597。