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 ESTCube-1イラスト | |
| ミッションタイプ | テクノロジー |
|---|---|
| オペレーター | タルトゥ大学 |
| コスパーID | 2013-021C |
| SATCAT番号 | 39161 |
| Webサイト | http://www.estcube.eu/en/home |
| ミッション期間 | 計画: 12か月 最終: 1年9か月10日 |
| 宇宙船の特性 | |
| 打ち上げ質量 | 1.048キログラム（2.31ポンド） |
| 乾燥質量 | 1.048キログラム（2.31ポンド） |
| 力 | 3.6ワット[1] |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 2013年5月7日 02:06:31 UTC |
| ロケット | ベガフライトVV02 |
| 発射場 | クールー ELA-1 |
| 請負業者 | 欧州宇宙機関 |
| ミッション終了 | |
| 無効化 | 2015年2月17日 10:27:00 UTC [2] |
| 最後の連絡 | 2015年5月19日[1] |
| 減衰日 | 2038年*推定 |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地球中心 |
| 政権 | ローアース |
| 近地点高度 | 665キロ |
| 遠地点高度 | 665キロ |
| 傾斜 | 98.129度 |
| 期間 | 98.03分 |
ESTCube-1は、エストニア初の衛星であり、電気太陽風帆（E-sail）の使用を試みた世界初の衛星である。2013年5月7日にベガVV02ロケット[3] [4]で打ち上げられ、軌道上に正常に展開された。[5] ESTCube-1の設計中はナノ衛星のCubeSat規格に準拠し、10×10×11.35 cmの立方体、容積1リットル、質量1.048 kgとなった。[6] [7]
ミッションは2015年2月17日に正式に終了し、この間に学士論文29件、修士論文19件、博士論文5件、スタートアップ4件が誕生したと言われている。[8] E-sailテザーの展開は失敗に終わり、E-sailやプラズマブレーキ展開システムの測定は行われなかった。[9] ESTCube-1からの最後の信号は2015年5月19日に受信された。
科学的目的
ESTCube-1はエストニア学生衛星プログラムの一環として開発され、大学生や高校生が参加した教育プロジェクトでした。[10] [11]
ESTCube-1 の作成中は学生の教育に重点が置かれていたが、科学的な目的もあった。この衛星はフィンランドの科学者ペッカ・ヤンフネンが発明した電気太陽風帆(E-sail)を搭載していた。ESTCube-1 の飛行中、衛星から 10 メートルの 20～50 マイクロメートル厚の E-sail ワイヤー (Heytether とも呼ばれる) が展開される予定だった。Heytether の展開は、衛星の回転速度の低下または搭載カメラによって検出される予定だった。[12]
E-sail 要素と地球を取り巻くプラズマとの相互作用と、それが宇宙船の回転速度に与える影響を制御するために、2 つのナノテクノロジー電子放出器/銃が搭載されていました。電子放出器は、電子を発射して 500 ボルトに正に帯電する E-sail 要素に接続されていました。プラズマ内の正イオンが E-sail 要素を押し、衛星の回転速度に影響を与えることが意図されていました。プラズマが E-sail に与える影響は、この回転速度の変化によって測定されることになっていました。テザーは、プラズマ ブレーキとして使用して衛星を軌道から外し、小型衛星を軌道から戻す可能性を実証することも意図されていました。VGA 解像度の RAW 形式の写真を作成できるカラーCMOSカメラも搭載されていました。このカメラは地球の画像を取得するために使用され、Heytether の展開を監視することを目的としていました。
軌道
科学実験を完了し、数回にわたって衛星と通信するために、高度670キロメートルの太陽同期円軌道が選ばれた。ESTCube-1は、2013年5月7日2:06:31 UTCにクールーのELA-1から打ち上げられたベガVV02ロケットを使用してアリアンスペースによって軌道に乗せられた。衛星は軌道に乗せられ、通信は正常に確立され、[13] 5月15日に地球の最初の写真が撮影され、アマチュア無線帯域で地上に送信された。[5]
衛星の寿命
2013 年 5 月 7 日の開始から始まるこの計画には、次の手順が含まれていました。
- スタートカプセルから衛星が展開されてから30分後、衛星のアンテナが展開され、無線送信機と重要なサブシステムの電源がオンになりました。
- 展開後の最初の 48 時間は、衛星はセーフ モードの CW ビーコン信号のみを送信しました。
- 最初の数週間は、衛星をテストし、フル稼働できるように設定することに費やされました。
- エストニアの画像を取得するために、搭載カメラが地球を向くように衛星を向ける。この目標はプロジェクト中に達成されました。
- 衛星は縦軸を中心に毎秒 1 回転の速度で回転します。ESTCube-1 は、角速度 841 °/秒に達し、おそらく史上最速の制御回転衛星となりました。
- 2014年10月中旬に遠心力による衛星からのE-Sail要素の展開が試みられたが、リールの詰まりが原因で展開は失敗した。[1] 搭載カメラによる展開の確認は得られず、さらなるE-Sail実験は行われなかった。
- E-Sailテザー展開の失敗後、搭載された冷陰極電子エミッターのテストに成功しました。
ミッション終了
ミッションは太陽光発電システムの劣化により終了し[1]、その後バッテリーが消耗した。最後の公式送信は2015年2月17日に行われたが、地球の撮影と環境データの収集は2015年5月19日まで続いた。衛星に搭載されたソーラーセイルのテスト計画は、セイルケーブルの巻き戻し機構がロケットの離陸時の振動に耐えられなかったため失敗した。[9]
デザイン
寸法と重量
エストニアの衛星ミッションの開発中に、1U CubeSat を作ることが決定されました。標準では、1 ユニット (1U) CubeSat のベース サイドの長さは 100.0±0.1 ミリメートル、衛星の高さは 113.5±0.1 ミリメートルでなければなりません。質量も CubeSat 標準で設定されており、1U CubeSat の最大可能質量は 1300 グラムです。
コミュニケーション
衛星からの通信は、国際アマチュア無線連合に登録された2つの周波数 で行われた。
- 437.250 MHz
- 437.505MHz [14]
周期的だが非常に遅い通信は、周波数 437.250 MHz の 18 WPM 電信信号を使用して行われた。この周波数では、最も重要な衛星パラメータが 3 ～ 10 分ごとに返される。高速接続には、周波数 437.505 MHz のFSK 変調無線信号が使用され、接続速度は 9600 ボー、パケット規格はAX.25である。比較的遅い接続速度は、帯域幅が 25 キロヘルツに制限されるアマチュア無線周波数の使用によるものである。高速接続は、衛星に特定の命令が与えられた場合にのみ使用される。ESTCube-1 の電信プロトコルとパケット テレメトリ プロトコルは、プロジェクトの Web ページで公開されている。[15] [16]
衛星に送信されるコマンドには、145 MHz (2 メートル) のアマチュア帯域が使用されました。
ソフトウェア
ESTCube-1 マイクロコントローラは次のオペレーティング システムを使用します。
- 衛星のコマンドおよびデータ処理システムとカメラ モジュール上のFreeRTOS 。
- 衛星の通信モジュール上のTinyOS 。(通常、低電力で動作するデバイスで使用されます)
ミッションコントロールシステムは現在、 CGIグループ社の監督の下、タルトゥ大学の学生によって開発されています。
資金調達とコスト
ESTCube-1は、欧州宇宙機関が提供する最も安価な衛星打ち上げであるVegaフライトVV02 [4]に二次ペイロードとして搭載されて打ち上げられた。エストニアはESAの準会員であるため、打ち上げ費用のほとんど（約7万ユーロ）はエストニアの教育費会員費で賄われた。打ち上げを含め、プロジェクトの総費用は約10万ユーロであった。
結果
衛星は宇宙でのシステムの動作を実証し、2年間の運用寿命を誇りました。E-セイルの展開は失敗に終わり、E-セイルやプラズマブレーキ展開システムの測定は行われませんでした。[9]
参照
- ESTキューブ-2
- Aalto-1 – フィンランドのアアルト大学超小型衛星プロジェクト
- キューブサット
- キューブサットのリスト
- エストニアの宇宙科学
参考文献
- ^ abcd Vladislav-Veniamin Pustõnski、ESTCube-1 は軌道上で 2 年間稼働した後停止した Archived 2018-03-11 at the Wayback Machine、エストニア宇宙局 (2016 年 6 月 8 日アクセス)
- ^ 「ESTCube-1の651日間のキャリア：53の論文とプロポーズ」2015年2月17日。
- ^ esa. 「打ち上げスケジュール」
- ^ ab Amsat-UK、ESTCube-1。 2017 年 4 月 13 日に取得。
- ^ abc Southgate Radio Amateur News、ESTCube-1 アマチュア無線キューブサットからの最初の写真、2013 年 5 月 22 日、Wayback Machineで 2015 年 9 月 24 日にアーカイブ (2013 年 8 月 16 日にアクセス)
- ^ 「エストニアの学生キューブサット衛星、次回のベガ打ち上げに向けて準備完了」Arianespace。2013年3月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年3月25日閲覧。
- ^ “ネイチャー誌の地域レポートに記載されたESTCube-1”. 2010 年 11 月 17 日。
- ^ 「ESTCube-1 の 651 日間のキャリア: 53 本の論文とプロポーズ」ERR、2015 年 2 月 17 日
- ^ abc 「ESTCube-1が最後の言葉を送る：「エストニア万歳！」」2015年2月17日。
- ^ 「ベガの2回目の打ち上げのための2つの主要なペイロードが宇宙港で準備中」アリアンスペース。2013年3月14日。2013年3月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年3月25日閲覧。
- ^ 「Arianespace が待機中... Vega Tops Off While Sats Prep For Vegies (Launch)」。satnews。2013 年 3 月 14 日。2013年3 月 25 日閲覧。
- ^ 「Proba-Vの同乗者」（PDF）。欧州宇宙機関。2013年2月。17ページ。 2013年3月25日閲覧。
- ^ Matteo Emanuelli、エストニアのキューブサットがイリジウム・コスモスのデブリと衝突するコースに、2013 年 8 月 1 日、Space Safety News (2013 年 8 月 16 日にアクセス)
- ^ 「ESTCube-1」。国際アマチュア無線連合。2013年3月15日。2016年3月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年3月25日閲覧。
- ^ 「テレメトリパケットの説明」。2014年8月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年8月5日閲覧。
- ^ 「ビーコンデコーディング」。2014年8月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年8月5日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 ESTCube-1に関連するメディアがあります。
- ESTcube-1 オリジナルホームページ
- ESTcube-1 ホームページ 2021-12-31 にWayback Machineでアーカイブされました
- タルトゥ天文台のホームページ
- ESTCube-1 の詳細は eoPortal サイトでご覧いただけます
- AMSAT UK の ESTcube-1 の概要 (2012-12-03 にWayback Machineでアーカイブ)
- E-sail – 電気太陽風帆ウェブサイト
- キューブサット「ホーム」
- アンドリュー・ボドロフ エストニア初の衛星 ESTCube-1 のパノラマ プレゼンテーション
- ESTCube-1がニューサイエンティスト誌で紹介される
- ビデオ
- Erik、ESTCube-1 のYouTubeでの投稿
- エストニア学生サテライト プログラム ESTCube-1 – ウルマス クベル – タルトゥ大学
- エストニア公共放送 – Eesti esimene satelliit alustab täna teekonda kosmosesadamasse
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