ミニサット01

ミニサット01

Minisat 01 ミッションパッチ
オペレーター	インタ
コスパーID	1997-018A
SATCAT番号	24779
ミッション期間	5年
宇宙船の特性
打ち上げ質量	195キロ
ミッション開始
ロケット	ペガサスXL
ペイロード
EURD、CPLM、LEGRI、ETRV

ミニサット01は、スペインの宇宙計画を始動させる手段として開発された衛星です。このプロジェクトは 1990 年に開始され、宇宙科学技術省庁間委員会 (CICYT) と、プロジェクトの管理も担当していた国立航空宇宙技術研究所(INTA) の両方から資金提供を受けました。いくつかの実現可能性調査の後、衛星は 1993 年に設計段階に入りました。このプログラムの主な目的は、国の宇宙船の製造と管理の能力をテストおよび開発するための技術実証機を開発することでした。この目的のために、INTA は民間企業や大学と提携して資金とリソースを獲得しました。それでも、コストを最小限に抑え、手頃な価格にすることにも重点が置かれました。^[1]

当初の計画では少なくとも4機の小型衛星（ミニサット1から4）が計画されていたが、軌道に乗ったのはミニサット01のみだった。2番目の設計であるミニサット02は2001年に開発されテストされたが、ミッションはキャンセルされ、衛星は2002年までに廃棄された。^[2]

ミニサット01は、4つの異なる科学実験に加えて、低軌道上で地球観測を行うために考案されました。 ^[3]

• EURD ( Espectrógrafo Ultravioleta extremo para la observación de la Radiación Difusa – 拡散放射線研究用の極端紫外分光器)。
• CPLM（微小重力下の液柱橋）。
• LEGRI（低エネルギーガンマ線イメージング装置）。
• ETRV ( Experiencia Tecnológica de un Regulador de Velocidad – 速度調整器技術デモンストレーター)。

代替ペイロードが考案されたが実装されず、GOYA（ガンマ線バースト観測者、常に憧れ）、SIXE（スペイン・イタリアX線実験）、DOPA、XRASEの4つの追加実験で構成されていた。これらの実験は後にミニサット02に計画されたが、プロジェクト全体が中止された。^[4]

衛星は、プラットフォームの開発を担当したCASAと、主にさまざまなペイロードと実験の実装を考案したINTAによって構築されました。コストを抑えることに重点が置かれていたため、構造はモジュール式（最大300kgのペイロードを割り当てることができる）、小型（約1145mm x 1005mm x 1170mm）で、耐用年数は4〜5年と予測されていました。本体は最終的に195kg（構造100kg、ペイロード95kg）の重さになり、六角柱のような形をしており、上面と底面に実験装置が設置され、側面には展開可能なAsGa ソーラーパネル4枚（サイズ550mm x 800mm）が取り付けられており、それぞれが衛星の稼働に必要な電力（約50W）を完全に供給できました。^[5]

コアには、NiCd バッテリーと、32 MBのRAM、512 kb のEEPROM、2.4 MIPS のスループット、32 MB のデータ ストレージ、および複数の冗長コアを備えたオンボードの中央コンピューティングおよび処理装置 (改造されたIntel 80386マイクロプロセッサー) が含まれていました。バス接続は、制御サブシステムを管理しながらポイントツーポイント インターフェイスを提供できる実験装置にマイクロプロセッサーを接続します。これは、熱ユニットと運動ユニットという 2 つの基本ユニットに分かれていました。熱ユニットは、本体の周囲に絶縁コーティングを施し、温度を測定するための内部および外部のサーミスターと、温度を動作範囲内に保つための実験装置とバッテリーの周囲にあるアクティブな内部ヒーターで構成されていました。運動ユニットは、Minisat 01 が太陽電池パネルへの太陽光の入射を最大化するために好ましい位置を維持し、宇宙船を 3 軸上で安定させるようにしました。このユニットは、互いに直交するように配置された3 本のトルク ロッドと、スピン面の反応ホイールの組み合わせで構成されていました。衛星の現在の位置のデータは、垂直に配置された2つの太陽センサーと2つの二軸磁力計によって提供され、これらが連携して動作することで、誤差±3度までの正確な衛星の位置情報を提供することができました。^[6]

地球との通信は、ダウンリンク速度 1 Mbit/s、アップリンク速度 2 kbit/s の S バンドで動作する双方向RF送信機を使用して維持されました。

S/Cは、1997年4月21日にカナリア諸島のガンド空軍基地から、アメリカのロッキードL-1011-385-1-15トライスター（登録番号N140SC ^[7]）からペガサスXLロケットで打ち上げられました^{。 [8]} S/Cは、傾斜角151度（29度逆行）、軌道周期96分の、遠点585km、近点566kmの近円軌道に正常に投入されました。^[9]

このミッションには、ジーン・ロッデンベリー^[10]、 ティモシー・リアリー、ジェラルド・K・オニールの 他21人の遺骨の打ち上げも含まれていた。 ^{[11] [12]}

5年間の成功した運用の後、衛星は2002年2月14日に大気圏に再突入した。

運用期間中、衛星はINTAによって運用され、マスパロマス基地（西経15度37分45秒、北緯27度45分49秒）から監視されていた。^[13]

INTAとカリフォルニア大学バークレー校の共同研究の成果であるこの装置は、星間物質の拡散EUV放射の分光観測を行い、中間圏の構成を調べることを目的としていました。これらの観測の焦点は、酸素線と、存在が暗黒物質の兆候である可能性のある高エネルギー（10 eV以上）、高平均寿命（1024秒以上）のニュートリノでした。

これを実現するために、このデバイスでは、モジュール化可能なスペクトル帯域(350 ～ 1100 Å)を備えた2 つの独立した分光計を採用しました。これにより、取得した測定値を比較してフィルタリングし、EUV の電離特性によって生じる系統的誤差を最小限に抑えることができるため、精度が向上します。各分光計のサイズは約 40 x 40 x 13 cm、重量は 11 kg で、計測機器を保護するために鋭角格子(直径 8 cm、焦点距離18 cm、ホログラフィック ルール 2460 ライン/mm、シリコン/炭化ホウ素製) が取り付けられています。格子の下には、ウェッジおよびストリップ エンコーディングを備えたマルチ チャネル プレート (MCP) 検出器が配置され、レンズを通して外部を向いています。レンズは、26º x 8º のFOVと 4 つの位置を可能にします。これらは、オープン（すべての波長を透過）、シールド（すべての放射をブロックし、内部の放射の読み取りが可能）、フッ化マグネシウムフィルター（ライマン アルファ スペクトル系列の測定が可能）、およびアルミニウム フィルター（ライマン放射のほとんどをブロックしながら EUV を通過させる）です。

この装置は衛星の片端に太陽と反対方向を向いて設置され、衛星の寿命中は継続的に稼働していた。^[14]

マドリッド工科大学が開発したCPLM は、微小重力条件下で軸対称ブリッジ内に配置された流体の挙動を研究するために作成された実験モジュールです。これは、流体の位置と形状の変化を測定できる複数の光検出器とコマンド ユニットの間に埋め込まれた流体ブリッジを含むテスト セルで構成されていました。このユニット自体は、ブリッジの方向を変更して実験をリセットできるモーターと、テスト流体に作用する力を測定する加速度計で構成されていました。モジュールは、電源、複数の温度および圧力センサー、およびバックアップメモリ カードも格納された円筒形のコンテナ内に配置されていました。

運用中、液体ブリッジはZ軸（太陽から衛星の方向）に対して垂直に配置され、週に1回5分間作動します。その結果、CPLMに適用される加速度の直接的な結果として、衛星は縦方向に±0.375rpm回転します。 ^[15]

LEGRIは、INTA、ラザフォード・アップルトン研究所（RAL）、バレンシア大学、バーミンガム大学からなる国際組織によって開発されました。主な目的は、ブラックホール、連星、中性子星などの天体から放出されるガンマ線の分散によって生成される低エネルギー放射線（10～200keV）を検出できるガンマ線望遠鏡のプロトタイプを構築することでし た。

この装置には、動作エネルギー範囲の正確な読み取り、高い耐熱性、非常に優れた効率重量比を提供できる、エネルギー環境研究センター(CIEMAT) が開発したHgI ₂新興検出器など、当時の最先端技術がいくつか組み込まれることになっていた。当初、このような検出器 100 個で LEGRI センシング サブユニットを構成する予定だったが、この技術の実験的な性質から、INTA は、より従来型で信頼性の高いCdZnTe検出器 80 個の HgI _{2 20 のアレイを組み合わせることを選択した。この決定により、} 0 g環境で動作し、FEEとバックグラウンド ノイズフラックスを共有した場合のパフォーマンスを直接比較することも可能になった。LEGRIは、センシングサブユニットの他に、検出器の前に配置されたハニカムタングステンプレート上に支持された機械式コリメータで作られたフィルタリングユニット、デバイスに電力を供給するために必要な高電圧電源、および信号ノイズを回避しながら画像の再構成を容易にするためにデータを管理し衛星の姿勢を連続的に読み取る処理ユニットを組み込んだ。^[16]

CASA が開発した ETRV は、太陽電池パネル、アンテナ、プローブなどのさまざまなデバイスを展開できる速度調整機構です。ギアボックス上に取り付けられたねじりバネに接続された電気モーターで構成されており、動きを調整してある程度の安定性を提供します。ペイロードをシミュレートするために、ギアボックスに直接接続された展開アームの端に小さなフライホイールが追加されました。可動アームの正しい位置を確保するために、電磁リードスイッチが運動量、ジャイロ角度、アームの速度を測定してシステムにリアルタイムの修正を提供し、約 3 分で最大 180 度の展開速度を可能にします。

展開のさまざまな段階での時間制御は、火工ナットによって確実に行われ、火工ナットは、配置プロセス全体を開始するための条件が満たされたことを知らせる火工薬の発射までシステムの完全性を維持する役割を果たしました。^[17]

ウィキメディア・コモンズには、国立航空宇宙研究所に関連するメディアがあります。

• INTA公式サイト（スペイン語）