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 ブーム展開テスト後のLightSail 2 | |
| 名前 | ライトセイルA ライトセイル2 [1] |
|---|---|
| ミッションタイプ | 技術デモンストレーション |
| オペレーター | 惑星協会 |
| コスパーID | 2019-036AC |
| SATCAT番号 | 44420 |
| Webサイト | このサイトについて |
| ミッション期間 | ライトセイル1決勝: 25日 ライトセイル2決勝: 3年4ヶ月23日 |
| 宇宙船の特性 | |
| 宇宙船の種類 | ソーラーセイル |
| バス | 3Uキューブサット |
| メーカー | Stellar Exploration, Inc.、 Ecliptic Enterprises Corporation、 Cal Poly San Luis Obispo 社 |
| 寸法 | コア: 30 cm × 10 cm × 10 cm (11.8 インチ × 3.9 インチ × 3.9 インチ) セイル: 32 m 2 (340 平方フィート) |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | ライトセイル1号: 2015年5月20日 ライトセイル2号: 2019年6月25日[2] |
| ロケット | ライトセイル 1:アトラス V ライトセイル 2:ファルコン ヘビー |
| ミッション終了 | |
| 減衰日 | ライトセイル1号: 2015年6月14日[3] ライトセイル2号: 2022年11月17日[4] |
LightSailは、 CubeSatを使用して低地球軌道内で制御されたソーラーセイルを実証するプロジェクトです。このプロジェクトは、宇宙探査を専門とする世界的な非営利団体であるThe Planetary Societyによって開発されました。[5]このプロジェクトは、 LightSail 1とLightSail 2の2つの宇宙船で構成されています。LightSail 1は、宇宙での新しいセイル展開方法をテストするために設計されたエンジニアリングデモンストレーションミッションであり、ソーラーセイルは実行しませんでした。LightSail 2は、真のソーラーセイルを実証することを目的とした完全に機能する宇宙船であり、 [6] LightSail 1から得られた教訓を取り入れています。LightSailは、 2000年代初頭にThe Planetary Societyによって設計されたソーラーセイル宇宙船であるCosmos 1の後継プロジェクトであり、2005年の打ち上げ失敗で破壊されました。
ライトセイル宇宙船は両方とも、格納状態で30cm×10cm×10cm（11.8インチ×3.9インチ×3.9インチ）（3Uキューブサット）の大きさでした。帆を展開した後、各宇宙船の総面積は32m2（340平方フィート）でした。 [ 7]
歴史
2005年、惑星協会はコスモス1号という名のソーラーセイル衛星を宇宙に打ち上げようとしたが、宇宙船のロシア製ボルナ打ち上げロケットは軌道に到達できなかった。[8] 2009年、協会はNASAのナノセイルDプロジェクト[9]に基づいてキューブサットベースのソーラーセイルの開発を開始したが、ファルコン1号打ち上げロケットの故障により2008年8月に失われた。[10]（2番目のユニットであるナノセイルD2は2011年初頭に正常に展開された。）
2011年、ライトセイルプロジェクトは、ジェット推進研究所（JPL）のプロジェクトベテランであるバド・シュルメイヤー、グレン・カニンガム、ヴィクトル・ケルザノビッチ、およびエアロスペース・コーポレーションのデイブ・ベアデンを含むチームによって実施された詳細設計レビュー（CDR）に合格しました。[11]
2015年5月20日、ライトセイル1号（旧称ライトセイルA）が打ち上げられた。[1] 2015年6月7日にソーラーセイルを展開し、予定通り2015年6月14日に大気圏に再突入した。
2016年3月、惑星協会は宇宙船の新しい命名規則を発表しました。テスト飛行（当初はLightSail-A）はLightSail 1に改名され、2番目の宇宙船はLightSail 2と名付けられました。[1]ライトセイル2は、 2019年6月25日にファルコンヘビーロケットでスペーステストプログラム（STP-2）のセカンダリペイロードとして打ち上げられました。2019年7月23日にソーラーセイルを展開し、2019年7月24日に展開されたセイルの写真をダウンリンクすることに成功しました。[6]
協会はライトセイル3の計画はないと述べた。[12]
デザイン
ソーラーセイルであるライトセイルの推進力は太陽風の荷電粒子ではなく、太陽放射に依存しています。[13]太陽光子はセイルに放射圧をかけ、セイルの面積と質量の比率に応じて宇宙船に加速を生み出します。そのため、設計上の課題は、宇宙船の質量を最小限に抑えながらセイルの表面積を最大化することであり、標準的な3ユニットのCubeSatのサイズ制限を順守していました。
ライトセイルのモジュール設計は、大学レベルの宇宙プロジェクト用に開発された小型衛星フォーマットであるモジュール式3ユニットキューブサットに基づいています。キューブサットサイズのモジュール1つにはカメラ、センサー、制御システムが搭載され、他の2つのユニットにはソーラーセイルが収納され展開されます。[14]
宇宙船には4つの三角形の帆があり、それらが組み合わさって長方形の表面を形成しています。帆は反射ポリエステルフィルムであるマイラーで作られています。[15]
LightSail には複数の構成があります。宇宙船内に帆を折り畳んだ格納構成で打ち上げられました。打ち上げ後、小型アンテナを展開し、太陽電池パネルを開いて中間段階に入ります。これにより、カメラが露出し、格納されたソーラーセイルが姿を現します。最終的な「ソーラーセイル」構成を実現するために、LightSail は 4 本の 4 メートルのコバルト合金ブームを伸長し、マイラーセイル素材をゆっくりと広げます。内部の反動ホイールを使用して、LightSail 2 は地球の磁場をガイドとして太陽に対して方向を定めることができます。太陽に「タック」することで、帆にかかる力を制御して軌道を変えることができます。
費用と資金
ライトセイルプロジェクト全体の費用は10年間で700万ドルかかり、約4万人の個人寄付者によって賄われました。[16]これには、2015年に成功したキックスターターキャンペーンで調達された124万ドルが含まれています。[17]打ち上げ費用は、NASAの教育用ナノ衛星打ち上げプログラム（ライトセイル1）と空軍研究所の大学ナノ衛星プログラム（ライトセイル2）によって支援されました。 [14]
ライトセイル1
予備的な技術実証宇宙船であるライトセイル1号（旧称ライトセイルA）[1]は、ユナイテッド・ローンチ・アライアンスの アトラスVロケットに搭載され、 2015年5月20日15:05 UTCにフロリダ州ケープカナベラル空軍基地から二次ペイロードとして打ち上げられた。[18] [19]このミッションでは、大気抵抗が太陽放射圧によって及ぼされる力よりも大きい軌道に衛星を運んだ。[20]
しかし、打ち上げから2日後、宇宙船はソフトウェアの故障に見舞われ、ソーラーセイルの展開や通信ができなくなった。[21] 2015年5月31日、惑星協会はライトセイル1との連絡が回復したと報告した。 [22] [23] 2015年6月3日に太陽電池パネルが展開された後、2015年6月4日に宇宙船との通信が再び失われた。この場合は、バッテリーシステムの故障が疑われた。[24]その後、2015年6月6日に連絡が回復し、[25] 2015年6月7日にセイルの展開が開始された。[26] 2015年6月10日の会議で、展開の写真がダウンロードされた後、テスト飛行は成功と宣言された。[27]宇宙船は2015年6月14日に大気圏に再突入し、テスト飛行は終了した。[28] [29]
ライトセイル2
ライトセイル2（COSPAR 2019-036AC）は、ボクシングリングほどの大きさで32平方メートル（340平方フィート）をカバーするソーラーセイルを搭載したキューブサットでした。このセイルは、風力セイルが移動する空気分子を捕らえるのと同じように、太陽から入射する光子を捕らえて宇宙船を推進しました。[30]
ライトセイル2号は2019年6月25日に打ち上げられ、プロックス1運搬衛星によってライトセイル1号よりもはるかに高い、軌道高度720km（450マイル）を超える低軌道に展開された。[14] [31]これは、低軌道での制御された太陽帆走を実証するためのものだった。飛行チームは、太陽に対する帆の向きを制御することで、軌道遠地点を上昇させ、帆展開後の軌道エネルギーを増加させることを期待していた。プロックス1号とライトセイル2号は、米空軍のSTP-2ペイロードを搭載した、2回目の運用スペースX ファルコンヘビー打ち上げに搭載された二次ペイロードだった。[32]
研究者らは2019年7月7日にライトセイル2号からの最初の写真を受け取り、[33]ソーラーセイルは2019年7月23日に展開された。 [6] [34] 2019年7月31日、惑星協会はライトセイル2号の軌道を測定可能な量だけ上げたと発表した。 [35]ライトセイル2号は、かなりの時間をランダムに回転しながら過ごした。[36]
当初は約1年後に大気圏に再突入する予定だったが、[34] 2020年6月25日に延長ミッションが承認された。惑星協会のウェブサイトによると、ミッションは2022年11月16日まで継続的に実施されていた。[37] 2022年11月17日、ライトセイル2号は大気圏に再突入した。[4]
参照
- キューブセイル
- キューブセイル（ウルトラセイル）
- 2010年5月に打ち上げられた日本の惑星間太陽帆船「イカロス」
- NanoSail-Dの後継機であるNanoSail-D2は2010年11月に打ち上げられた。
- 2022年に打ち上げられる太陽帆船「地球近傍小惑星スカウト」
- OKEANOS、木星トロヤ群探査のための日本の大型ソーラーセイル提案（ミッションには選ばれなかった）
- 2014年に打ち上げ前に中止されたソーラーセイル「サンジャマー」
参考文献
- ^ abcd Davis, Jason (2016年3月1日). 「惑星協会の新しい太陽帆キューブサット、LightSail 2 を紹介」惑星協会。 2016年3月1日閲覧。
- ^ 「光帆」で動く宇宙船がSpaceXのファルコンヘビーロケットで打ち上げられる予定 アリストス・ゲオルギウ、ニューズウィーク2019年5月14日
- ^ デイビス、ジェイソン。「ライトセイルテストミッションは燃える再突入で終了」。planetary.org。惑星協会。 2019年7月24日閲覧。
- ^ ab Davis, Jason (2022年11月17日). 「LightSail 2、大気圏再突入でミッション完了」.惑星協会. 2022年11月17日閲覧。
- ^ Davis, Jason (2017年3月3日). 「署名、封印は済んだが未配達: LightSail 2号は出荷日を待つ」. 惑星協会. 2017年3月29日閲覧。
- ^ abc Stirone, Shannon (2019年7月23日). 「LightSail 2が展開、ソーラーセイルによる宇宙旅行への次のステップ - 惑星協会はLightSail 2を展開し、宇宙推進技術の可能性をさらに実証することを目指しています」。ニューヨークタイムズ。 2019年7月24日閲覧。
- ^ 「LightSail」。惑星協会。 2017年3月29日閲覧。
- ^ Antczak, John (2009 年 11 月 9 日)。「失望の後、ソーラーセイル プロジェクトが再び立ち上がる」。NBC ニュース。AP 通信。[リンク切れ ]
- ^ 「太陽光で宇宙へ航海開始」ニューヨーク・タイムズ、2009年11月9日。
- ^ 「SpaceXのFalcon 1、3度目の失敗」Space.com 。 2017年3月29日閲覧。
- ^ Louis D. Friedman (2010 年 6 月 25 日). 「LightSail 1 が重要な設計レビューに合格」. 惑星協会.
- ^ Foust, Jeff (2020年7月2日). 「ソーラーセイル宇宙船、延長ミッションを開始」. SpaceNews . 2020年7月2日閲覧。
- ^ 「Planetary Society To Sail Again With LightSail」。Space Travel ブログ。2009 年 11 月 10 日。
- ^ abc 「LightSail」。惑星協会。 2017年3月29日閲覧。
- ^ 「よくある質問」. 惑星協会. 2017年3月29日閲覧。
- ^ Stirone, Shannon (2019年7月23日). 「LightSail 2が始動、ソーラーセイルによる宇宙旅行への次のステップ」.ニューヨークタイムズ. 2019年7月26日閲覧。
- ^ 「LightSail: 革命的な太陽帆船」Kickstarter 。 2019年7月26日閲覧。
- ^ ウォール、マイク（2015年5月10日）。「小型ソーラーセイル『キューブサット』が水曜日にX-37B宇宙機で打ち上げられる」Space.com 。 2015年5月20日閲覧。
- ^ デイビス、ジェイソン（2015年4月13日）。「ライトセイルの打ち上げは少なくとも5月20日まで延期」惑星協会。
- ^ デイビス、ジェイソン（2015年1月26日）。「公式発表：ライトセイルのテスト飛行は2015年5月に予定されています」。惑星協会。
- ^ Wall, Mike (2015年5月27日). 「LightSail Solar Sail Test Flight Stalled by Software Glitch」. Space.com . 2015年5月29日閲覧。
- ^ フィンガス、ジョン（2015年5月31日）。「ライトセイル太陽宇宙船が地上クルーと連絡を取り戻す」Engadget 。 2015年5月31日閲覧。
- ^ 「ビル・ナイのライトセイル宇宙船、再起動後、地球との通信が再開」The Verge、2015年5月31日。 2015年5月31日閲覧。
- ^ デイビス、ジェイソン（2015年6月4日）。「ライトセイルは沈黙、バッテリーの不具合が疑われる」惑星協会。
- ^ 「LightSailのドラマは宇宙船が2度目の起動で続く」惑星協会。2015年6月6日。 2015年6月6日閲覧。
- ^ 展開！LightSail ブーム モーターが始動 2015 年 6 月 7 日
- ^ ライトセイルテストミッションが成功と発表、最初の画像が完成 2015年6月9日
- ^ ライトセイルソーラーセイル、地球への落下でテスト飛行を終了 レナード・デイビッド、Space.com 2015年6月18日
- ^ Molczan, Ted (2015年6月14日). 「LightSail-A: 帆走後の展開軌道要素」 . 2015年6月15日閲覧。
- ^ 「LightSail 2ソーラーセイルは打ち上げから2年以上経った今も地球上空を飛行中」Space.com、2021年11月19日。 2021年11月20日閲覧。
- ^ 「SpaceX、Falcon HeavyのSTP-2ミッションで最も困難な飛行を完了」2019年6月24日。
- ^ Nye, Bill. Kickstart LightSail. イベントは3:20に発生します。2021年12月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年5月15日閲覧。
- ^ デイビス、ジェイソン（2019年7月7日）。「ライトセイル2号が撮影した地球の最初の写真はこちら」惑星協会。 2019年7月7日閲覧。
- ^ ab ライトセイル2号が宇宙に打ち上げられるときに何が期待できるか ジェイソン・デイビス、惑星協会2019年6月17日
- ^ 「LightSail 2宇宙船が光による飛行を成功裏に実証」。planetary.org 。 2019年10月15日閲覧。
- ^ Berger, Eric (2019年8月2日). 「それで、惑星協会の光帆は実際にどれくらい航行したのか？」 Ars Technica . 2020年1月26日閲覧。
- ^ 「LightSail 2 Mission Control」. 惑星協会. 2022年11月16日. 2022年11月17日閲覧。
外部リンク
- 公式サイト