読書メモ：宇宙探査機 はるかなる旅路へ

書　名：宇宙探査機　はるかなる旅路へ

著　者：山川宏

出版社：化学同人

 

著者の山川宏先生は宇宙科学研究所時代には20代前半の頃から天才科学者と噂されるほどの優秀な方で、1990年代の宇宙科学研究所の多くの科学衛星の軌道設計をしてきた実績のある方だ。現在は京大大学院の教授で、2010年から2012年まで内閣官房宇宙開発戦略本部事務局長、2012年からは内閣府宇宙政策委員会委員を務めている。本書は山川先生の経験を混じえながら世界の科学衛星の軌道設計について解説したものである。

 

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序章　飛行計画がすべてを決める

第１章　まずは地球を周回する

１．ロケットを打ち上げる

２．ロケットは風次第

３．人工衛星を打ち上げる

４．地球の形の影響を利用する

第２章　惑星へ向かう

１．地球軌道から惑星軌道に移る

２．惑星到着時の工夫あれこれ

３．惑星表面に着陸して動き回る

４．サンプルリターン

第３章　惑星探査機の設計の仕方

１．ミッションを考えエンジンを選択する

２．電源と通信手段を確保する

３．温度を制御し姿勢を変更する

４．材料と構造を選択する

第４章　飛行計画の技―――惑星探査と月探査は何が違うか

１．フライバイ探査とスイングバイ探査

２．太陽系の果てを目指して

３．太陽系を自由に行き来するために

４．二重月スイングバイ

５．月に行くもう一つの方法

第５章　特色豊かな宇宙機の数々―――観測衛星から宇宙ステーションまで

１．重力の釣り合う場所

２．再突入カプセルと大気圏再突入

３．地球観測衛星の回帰軌道

４．衛星コンステレーション

５．ランデブーとドッキング

第６章　新しいエンジンは新しいミッションを生む

１．電気推進―――電気の力で進む

２．ソーラーレイル―――光の力で進む

３．人工衛星を電磁気力で動かす

第７章　これからの宇宙開発はどうなる？

１．編隊飛行による新しいミッション

２．スペースデブリを除去する

３．地球接近小惑星を除去する

おわりに

 

今日のニュース140330

■月面採掘船の開発に挑戦　３Ｄプリンターで設計体験

三菱みなとみらい技術館（横浜市西区）で、月面資源採掘船「ドデカトロン」の開発に挑戦するプログラムを実施中だ。３Ｄプリンターを使い、設計を体験できる企画だ。

料金はミッション・ラボは５００円、カスタム・ラボは２５００円（入館料別）。問い合わせは技術館（０４５・２００・７３５１）。

http://www.asahi.com/articles/ASG2T5J6KG2TULOB03C.html

 

■東北大など開発の衛星、５月打ち上げ　載せる「夢」募集

東北大などが開発した小型衛星「雷神２」が、５月に鹿児島県種子島からＨ２Ａロケットで打ち上げられることになった。宇宙へ関心を持ってもらおうと、東北大は衛星に搭載するメッセージを募っている。

開発を進めてきた吉田和哉教授（宇宙探査工学）は「東日本大震災を乗り越えて完成した衛星。自分の夢や宇宙への思い、震災復興への願いなどを寄せてもらいたい」と話す。

　メッセージは最大１００字ほど。氏名や性別、年齢とともに、電子メール（r2@astro.mech.tohoku.ac.jp）で受け付ける。締め切りは４月１日午前０時。

http://www.asahi.com/articles/ASG3T5H4WG3TUNHB00S.html

 

■「だいち2」初公開＝高解像度、災害観測も―鹿児島・種子島

宇宙航空研究開発機構（JAXA）は28日、鹿児島県・種子島宇宙センターで、陸域観測技術衛星「だいち2」を報道陣に公開した。

Lバンド地表可視化レーダ「PALSAR-2」を搭載する。

東日本大震災で被災地の撮影にも使われた「だいち」の後継機で、より高い解像度で迅速な観測が可能という。打ち上げは5月24日。

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20140328-00000172-jij-soci

http://www.jaxa.jp/projects/sat/alos2/index_j.html

 

■NASA Space Portal：宇宙ベンチャー起業をサポート

ＮＡＳＡは宇宙の産業化、起業化を推し進めているが、その後ろ盾となっているスペースポータル(Space Portal）という組織をご存じだろうか。シリコンバレーの近くに位置するエイムズ・リサーチ・パークの中に存在する小さな宇宙専門家集団である。しかし、今を時めく宇宙ベンチャーの優、SpaceXもこの組織に大変お世話になっているのである。・・・・

http://www.spaceref.co.jp/

 

■日本無線、海洋開発支援船向け操縦システム開発

日本無線は買収したオランダのアルファトロンマリンベヘールと連携し、海洋開発に必要な物資や人を運ぶオフショア支援船用（ＯＳＶ）の操縦システム（写真）を開発した。日本無線が手がける船舶用電子機器をアルファトロンがシステム化し、欧州や東南アジアの船主、造船会社に売り込む。

http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0320140328aaap.html

 

■ＡＮＡ、７０機１．７兆円－ボーイング・エアバスから新規導入

「国際線事業の継続的な成長が狙い」（伊東信一郎社長）で、保有機材数は現状の２２０機が、東京オリンピックが開かれる２０年時点で３０機増の２５０機になるという。

http://www.nikkan.co.jp/news/nkx1120140328aaam.html

 

北海道衛星プロジェクト2005

書　名：北海道衛星プロジェクト2005

著　者：佐鳥新

出版社：宇宙空間産業研究会

 

 

まえがき

 

第1章    北海道衛星とは

１－１　宇宙産業創造プロジェクトのミッション

              １－２　新しい宇宙産業創造のための体制

              １－３　農業衛星リモートセンシングのビジネススキーム

              １－４　農業リモートセンシング衛星『大樹』

              １－５　北海道衛星『大樹』開発の準備状況

 

第2章    スピンオフ事業：　基礎研究編

              ２－１　超小型衛星HITSATの研究開発

              ２－２　ハイパースペクトル技術による農業リモートセンシングの基礎研究　

              ２－３　ハイパースペクトル技術による生鮮食品の鮮度評価に関する基礎研究　

              ２－４　葉もの野菜の鮮度評価に関するハイパースペクトル技術の応用化研究　

 

第3章    スピンオフ事業：　ビジネス編

              ３－１　マイクロ波エンジンの製品化　

              ３－２　ハイパースペクトルカメラの製品化　

３－３　鮮度計測器の製品化と市場創造

 

第4章    宇宙コンテンツ配信事業

              ４－１　宇宙コンテンツ配信事業のビジネスモデル

              ４－２　宇宙ビジネスに望まれるロケット及び衛星の適正価格

 

第5章    宇宙開発の意義

              ５－１　人類の永続性に関わる問題

              ５－２　世界の民族紛争

              ５－３　世界の人口・食糧・環境問題

              ５－４　世界の食糧生産とその現状

              ５－５　ローマクラブのワールドモデル

              ５－６　問題解決の方向性

５－７　２１世紀以降の宇宙時代とは

５－８　今なすべきこと

 

参考資料

あとがき

 

北海道における人工衛星関連産業技術開発のあり方についての調査事業

書　名：　北海道における人工衛星関連産業技術開発のあり方についての調査事業

著　者：　福島充　佐鳥新

出版社：　宇宙空間産業研究会　

 

1      目的

 

2     日本の宇宙開発の現状

2.1           宇宙開発予算の推移

2.2．        我が国の商業衛星打ち上げ事業の現状

 

3    宇宙開発の社会へ貢献

 

4    世界、日本およびアジア地区の衛星需要

4.1.          世界の商業衛星打ち上げ需要

4.2.          台頭するアジア圏　特に中国、韓国、インド

 

5      宇宙関連技術と他産業との係り

5.1　           宇宙関連技術の他産業への貢献について

5.2           これからの経済・産業について

5.3　           持続可能な社会の構築への宇宙技術の貢献

 

6   道内企業の技術力を結集した人工衛星プロジェクト形成の可能性とその実現に向けた検討

6.1           道内企業等へのヒアリング調査

6.2           農業リモートセンシングのビジネス化へのニーズ調査

6.3           人工衛星技術民製品化、ビジネス化へのニーズ調査(農業以外)

6.4           道外における人工衛星プロジェクト形成に関するヒアリング調査

6.5           道内における人工衛星の開発体制

6.6           まとめ

 

7 道内の人工衛星ニーズの顕在化と人工衛星技術のマッチングによるプロジェクト形成

　　　　7.1         道内における人工衛星ニーズの把握及びビジネスモデルの検討

　　　　7.2  人工衛星技術を保有する道内企業の抽出、技術力強化のための課題抽出及び対応策の検討

　　　　7.3         人工衛星プロジェクト形成の検討

　　　　7.4         まとめ

 

8　人工衛星プロジェクト及び関連分野における道内経済等への波及効果

 

9 調査の結論

 

今日のニュース140328

■商業衛星打ち上げ、有償で請け負いへ…ＪＡＸＡ

宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ(ジャクサ)）は、これまでしてこなかった民間企業の商業衛星の打ち上げを、有償で請け負う方針を固めた。２０１５年度に予定する天文衛星の打ち上げから、公募をしたい考えだ。教育目的の衛星は、従来通り無償だという。

http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20140326-OYT1T00429.htm?from=ylist

 

■海王星の外、太陽周回する小天体…米チーム発見

小天体が見つかったのは、「オールトの雲」という氷と岩が多数集まった領域の内側で、２００３年に似たような小天体が発見され、セドナと名付けられた。小天体は太陽から最も近い場所で約１２０億キロ・メートル、遠い場所で約６７６億キロ・メートルの地点を通過する楕円(だえん)軌道を回る。

http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20140326-OYT1T00945.htm?from=ylist

 

■「３Ｄプリント頭蓋骨」の移植に成功　オランダ

オランダの神経外科医チームが、慢性骨疾患患者の頭蓋骨上部を切り取り、3Dプリントで作成した頭蓋を移植。手術は成功し、職場復帰も果たしたという。

http://sankei.jp.msn.com/wired/news/140327/wir14032720300002-n1.htm

 

■高エネ研・東工大、鉄系超電導物質に新たな反強磁性領域を発見

今回の研究では鉄、ヒ素、ランタン、酸素による結晶構造の鉄系超電導物質を使って行われた。この物資を構成する酸素を水素に置きかえることで電子濃度を高めた。その結果、電子濃度が０・４を超え、０・５超までの領域は、反強磁性状態が存在することを見つけた。

http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0820140328eaal.html

 

■三菱電機・九大、放射性核種の検出時間を１／１０に短縮する分析装置開発

食品などに含まれる放射性核種を従来の１０分の１という短時間で測定する放射能分析装置を開発したと発表した。放射能を測定するヨウ化ナトリウムシンチレーターにおいて、エネルギーの識別性能を高めるため、エネルギーに応じた検出器の物理特性を利用して正確に測定できるようにした。価格も従来装置より安価。

http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0720140328eaaj.html

 

宇宙関連情報140326

《UAV News》

サーベイランスの新しいレベルを提供するために、「StratoBus」ドローンと衛星のハイブリッド
モスクワ（ロシアの声）2014年3月21日

自律飛行船の新しいプロジェクト - ドローンと衛星との間のハイブリッド - フランスで開発された。「StratoBus '飛行船ドローンは約20キロの高度で動作する長期耐久観察を行うことができるようになります。・・・・・・

'StratoBus' drone-satellite hybrid to provide new level of surveillance
Moscow (Voice of Russia) Mar 21, 2014 - A new project of an autonomous airship - a hybrid between a drone and a satellite - has been developed in France. The 'StratoBus' dirigible drone will be able to carry out long endurance observation operating at an altitude of about 20 kilometers. The new breed of autonomous zeppelin has a mission of "observation, security, telecommunications, broadcasting, and navigation," developers said ... more

URL:http://www.spacewar.com/reports/StratoBus_drone_satellite_hybrid_to_provide_new_level_of_surveillance_999.html

 

東京ビッグサイト：アカデミックフォーラムへの出展・講演

２０１４年４月１６(水)～１８(金)に東京ビッグサイトで開催される「Photonix2014」のアカデミックフォーラムに最新のハイパースペクトルカメラの出展および講演を行います。

 

会期：２０１４年４月１６日（水）～４月１８日（金）

会場：東京ビッグサイト

主催：リードエクスビジョンジャパン株式会社

 

アカデミックフォーラム：  http://www.photonix-expo.jp/academic_forum/

 

＜展示＞

展示ブース：A-4

展示内容(予定)：ハイパースペクトルカメラ「HSC1702」（高感度タイプ）＆「HSC1802」（XGAサイズ・屋外撮影向き）

　　ハイパースペクトルカメラのURL：

　　　　　　http://www.hokkaido-sat.co.jp/product/model-designation　 

 

＜講演＞

日時：4月17日(木)13:15-13:45

発表者：北海道工業大学電気デジタルシステム工学科教授　佐鳥 新

講演テーマ：宇宙用ハイパースペクトルカメラの開発とそのスピンオフへの応用

講演内容　：超小型衛星搭載に向けたハイパースペクトルカメラ(HSC)の開発を進めている。また、民生分野におけるスペクトル解析を応用したHSCの様々な応用についても報告する。

 講演の詳細：　https://www.r-exhibit.jp/exhibit201404/SeminarWeb201404/academic_detail.aspx?htVal={"m":"568","k":"1","l":"0"}　

本展示会は、事前予約(展示会招待券)で入場料が無料となります。

 

今日のニュース140325

■テムザックなど、装着型歩行支援ロボを２年内に商品化

事業化するのは、ＩＴＲＩが開発した「アクティブ・ギア」。歩行が困難な脊髄損傷患者らの動作を支援する。つえに取り付けたスイッチで動作を制御する。

http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0720140325eaag.html

 

■ジー・サーチ、商用４ＤＢ同時検索－富士通研の最新手法適用

国内最大級の科学技術文献情報サービス「ＪＤｒｅａｍ（ジェイドリーム）ＩＩＩ」から、１回のキーワード検索でジェイドリームＩＩＩを含め国内外の主要な四つの商用データベース（ＤＢ）サービスを同時検索できる新サービスを４月７日に始める。富士通研究所が開発したクラウド型ゲートウエー技術を適用。

http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0220140325bjah.html

 

■花びら色濃く鮮やかに…色素合成促すタンパク質発見

自然科学研究機構基礎生物学研究所（愛知県岡崎市）やサントリーグローバルイノベーションセンター（東京都）などのチームがアサガオの遺伝子を調べた結果、アントシアニンという色素の生産を促し、花びらを濃くするタンパク質を発見した。

http://sankei.jp.msn.com/science/news/140323/scn14032300010000-n1.htm

 

■宇宙博２０１４、爆笑問題が公式サポーター　７月に開幕

宇宙博２０１４は千葉・幕張メッセで７月１９日から９月２３日まで開かれ、米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）と宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ）が宇宙開発の歴史や最新の成果を紹介するほか、火星探査車キュリオシティの実物大模型も展示する。公式サポーターにお笑いコンビ「爆笑問題」が就任。

http://www.asahi.com/articles/ASG3S5TS8G3SULBJ018.html?iref=comtop_list_sci_n01

 

燃焼場のOH計測用の紫外ハイパースペクトルカメラ

これは内燃機関（※自動車のエンジン等）の燃焼場の可視化のために約2年ほど検討したシステムである。

燃焼の起こっている場所ではOHラディカルが多数存在することが知られているので、OHを分光的に調べれば燃焼現象のプロセスを調べることができる。

しかし、OHの分光計測で難しい点は波長帯域が紫外にあることだ。レーザー誘起蛍光法（LIF:Laser Induced Fluorescence）が有名であり、私も1998年に北海道工業大学に赴任した時にR.A教授のもとで、ハイブリッドロケット燃焼の可視化実験を行ったことがある。YAGレーザーの第２高調波でのパルス色素レーザー（540nm）を励起し、それをSHG（Second Harmonic Generator）で220nmの紫外光に変換してシートビームを照射する光学系を構成した。可視化計測には超高速かつ超高感度の冷却CCDを使った。２台のレーザーを励起するタイミングとCCDを作動させるタイミングをnsecのオーダーで合わせこまねばならない。または調整度は0．01nm程度が要求される。

レーザーのスペクトル幅の狭窄化が要求されないだけ簡単ではあるが、完全に調整して実験できるまでには約１ヶ月ぐらいかかる。それに対して、今回検討したハイパーのシステムは1日ぐらいでセッティングできるので、研究は当然だが、エンジンなどの開発にも向いている。

定常燃焼場の計測用にはカメラ型のシステム構成を組むことができる。自動車のエンジンのピストン内での燃焼のようなパルス燃焼（～1msec）を観察する場合にはラインセンサー型が適している。

検討結果をまとめると以下のようになる。

 

USB2.0

 

型式	HSC1702-USB2	HSC1703-USB2
特徴	高感度	高感度・高精度
本体インターフェイス	USB2.0×2,電源×1
計測波長[nm]	350-1050
波長サンプリング間隔(nm)	5
バンド数	141
ビット数（bit）	8
画像サイズ（H×V）	640×480ピクセル(VGA)
撮影時間（秒）	16
感度	高感度
分光器	標準	高精度

 

USB3.0

 

型式	HSC1802-USB3	HSC1803-USB3
特徴	高感度	高感度・高精度
本体インターフェイス	USB3.0×1,USB2.0×1,電源×1
計測波長[nm]	350-1050
波長サンプリング間隔(nm)	5
バンド数	141
ビット数（bit）	10
画像サイズ（H×V）	1024x768ピクセル(XGA)
撮影時間（秒）	XGA:4 VGA:2
感度	標準
分光器	標準	高精度

 

CameraLink

型式	HSC1803-CL	HSC2803-CL
特徴	高速・高精度	高画素・高精度
本体インターフェイス	CameraLink(SDR)×2,USB2.0×1,電源×1
計測波長[nm]	350-1050
波長サンプリング間隔(nm)	5
バンド数	141
ビット数（bit）	10
画像サイズ（H×V）	1024x768(XGA)	1600x1200(UXGA)
撮影時間（秒）	XGA:0.5 VGA:0.3	UXGA:2 VGA:0.3
感度	高感度
分光器	高精度
用途	自動車等の移動体の撮影 アーク放電（陽光柱）の可視化	航空機リモートセンシング
備考	相対強度法による電子温度測定等の 解析ソフトのカスタマイズについてはご相談ください。	連続撮影はカスタマイズにて対応

 

紫外領域

型式	LSS1504-LAN	HSC1604-USB2
特徴	紫外・超高速・超高感度	紫外・高感度
本体インターフェイス	GigabitEthernet x1,USB2.0×1,電源×1	USB2.0x2,電源x1
計測波長[nm]	300-450
波長サンプリング間隔(nm)	2.5/5(選択)
バンド数	31/61(選択)
ビット数（bit）	12/8	10
画像サイズ（H×V）	512x512	640x480(VGA)
撮影時間（秒）	VGA相当:0.0001	VGA:3
感度	超高感度	高感度
分光器	カスタマイズ
用途	燃焼場の計測　OH(306nm), O2(351nm), ホルムアルデヒド(390nm,424nm）, CH(431nm)

（参考）http://www.hokkaido-sat.co.jp/product/model-designation#紫外領域

　　　　http://www.hokkaido-sat.co.jp/product/model-designation　

宇宙関連情報140320

■火星探査模擬実験MDRSのレポート（2014/3/1-3/15） Team NIPPON

火星基地を模擬した施設で本当に生活できるのか？という観点から設備の機能性や人間の精神的ストレスなどを調べるための実験の体験談です。写真と体験談の内容が面白いです。

http://www5.ocn.ne.jp/~moonrain/report.html

http://www5.ocn.ne.jp/~moonrain/report.html　

 

■ シエラ・ネバダ社、アトラスロケットによるドリームチェイサー打ち上げを予約

純民間企業による宇宙ステーションへの商業輸送に挑戦するシエラ・ネバダ（Sierra Nevada)社は、ＮＡＳＡの資金によって開発が進められている宇宙ステーションへの民間宇宙タクシー開発企業として最終ノミネートの３社の一つに選ばれている。このたび、同社は2016年の無人試験打ち上げ用のロケット打ち上げ調達を、ロッキード社のアトラス5ロケットに決定し、予約を行った。契約内容は非公開。

http://www.spaceref.co.jp/

 

■ヤクルトとJAXA、「宇宙空間」で乳酸菌の効果検証

　ヤクルト本社と宇宙航空研究開発機構（JAXA）は19日、腸内環境を改善する乳酸菌など「プロバイオティクス」の効果を宇宙空間で検証する共同研究を4月から開始することで合意したと発表した。

　宇宙空間での作業は、免疫機能や骨密度の低下、筋委縮といった人体リスクが報告されている。JAXAでは“機能性宇宙食”の活用を検討しているといい、ヤクルト本社と共同で、世界に先駆けて宇宙空間でプロバイオティクス分野の共同研究を行うことを決めた

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20140320-00010001-kenkosoku-ind　

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20140320-00000002-bizbuz-bus_all　

 

■ISSなど「現時点で影響なし」＝対ロ制裁で宇宙機構理事長

　宇宙航空研究開発機構の奥村直樹理事長は20日の記者会見で、クリミア編入に伴う対ロシア制裁で懸念される国際宇宙ステーション（ISS）計画への影響について「今の動きの中で、具体的な影響があるという話は一切聞いていない」と述べた。ISS船長を務める若田光一さん（50）の帰還など、ロシア・ソユーズ宇宙船を使った活動に影響しないとの見方を示した。

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20140320-00000102-jij-soci