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PhoneSatは、改造されていない市販のスマートフォンとArduinoプラットフォームを使用してナノ衛星を構築し、低軌道に打ち上げるというNASAの進行中のプロジェクトです。このプロジェクトはNASAの小型宇宙船技術プログラムの一部であり、2009年にNASAエイムズ研究センター（カリフォルニア州モフェットフィールド）で開始されました。[1]
プロジェクトが始まったとき、一般的なスマートフォンには、平均的な衛星よりも高速な CPU と大容量のメモリ、1 台または 2 台のカメラ、複数の加速度および回転センサー、コンパス、GPS受信機、無線、リチウムイオン電池が搭載されていました。これらはすべて、コストを削減するための通信業界の多大な研究開発努力と規模の経済の恩恵を受けていました。
PhoneSat衛星の最初のバージョンの建造コストは3,500ドル[1]と報告されており、2番目のバージョンは7,000ドル以下と報告されています。すべてのPhoneSatシリーズのシャーシは、単一の標準CubeSatバスで、サイズは10 cm × 10 cm × 10 cm（1辺あたり約4インチ）です。制御ソフトウェアとファームウェアは、可能な限り オープンソース化されています。
PhoneSatプロジェクトは、 2012年にポピュラーサイエンス誌の航空宇宙部門で「ベスト・オブ・What's New」11件のうちの1つに選ばれました。[2] [3]
バージョン
フォンサット 1.0
PhoneSat 1.0は、Android 2.3.3オペレーティングシステムを実行するNexus Oneスマートフォン（HTC）をオンボードコンピュータ[1]として使用します。このバージョンにはソーラーパネルがなく、12個のリチウムイオン（Li-Ion）バッテリーに蓄えられたエネルギーで動作します。PhoneSat 1.0の基本的なミッション目標は、宇宙で短期間生き続け、カメラを介して地球と宇宙のデジタル画像を送信すると同時に、衛星の状態に関する情報も送信することでした。このようなミッションに備えて、NASAは熱真空チャンバー、アルファ線とベータ線のテスト（中性子テストなし）、振動と衝撃テーブル、弾道ロケット飛行、高高度気球など、さまざまな過酷な環境でPhoneSat 1.0をテストしました。
Graham と Bell という 2 つの PhoneSat 1.0 衛星が打ち上げられました。Grahamは基本的な PhoneSat 1.0 モデルです。Bellは、片端に Iridium トランシーバーを搭載した PhoneSat 1.0 モデルです (Iridium コンポーネントは独自の宇宙ミッションを形成しました。TechEdSat 2を参照してください)。
グラハムとベルは、2013年4月21日にアンタレスロケットの初飛行で低軌道に打ち上げられ、計画されていた1週間のミッションで宇宙で正常に運用され、2013年4月27日に再突入しました。[4]
フォンサット 2.0
PhoneSat 2.0 は、 Android 2.3.3 オペレーティング システムを実行するNexus Sスマートフォン ( Samsung ) で構築されています。地球との通信用にエンジニアによって追加された双方向S バンド無線、4 つの Li-ion バッテリー、バッテリーを充電するためのソーラー パネル、および GPS 受信機があります。衛星の向きを制御するために、いくつかの磁気トルクコイルとリアクション ホイールが追加されました。
PhoneSat 2.0 Beta または PhoneSat v2a としても知られるAlexanderキューブサットは、2013 年に Graham と Bell とともに Antares ロケットで打ち上げられました。PhoneSat 1.0 と 2.0 beta が奇妙に同時に打ち上げられた理由は、PhoneSat 1.0 の打ち上げが 2.0 beta の打ち上げ準備ができるまで延期されたためです。
PhoneSat 2.4 および PhoneSat 2.5
PhoneSat 2.4と2.5はどちらも1Uキューブサットで、双方向Sバンド無線を搭載しており、エンジニアが地球から衛星に指令を出すことができ、宇宙空間でキューブサットの向きを制御するシステムも搭載されていた。[5]
フォンサット2.4は、2013年11月にミノタウルス1ブースターでナノ衛星教育打ち上げ（ELaNa）-4ミッションで打ち上げられました。[6]
PhoneSat 2.5は、2014年4月18日にELaNa-5ミッションの一環としてファルコン9で打ち上げられた。[6] [7]
後続プロジェクト
PhoneSatバスは他のいくつかのプロジェクトでも使用されました。後続のプロジェクトであるEdison Demonstration of Smallsat Networks (EDSN)は、PhoneSat 3.0アーキテクチャに基づいた1.5Uキューブサット[8]の8つの衛星群でした。しかし、EDSNは軌道に乗らず、2015年11月に失敗したSuper Strypiミッションで打ち上げられました。KickSatもPhoneSatアーキテクチャを使用していました。
PhoneSatのコンセプトとチームのほとんどは、NASA技術移転[9]を設立し、サンフランシスコにPlanet Labsを設立しました。
PhoneSat 3.0以降では、電話回路基板がIntel Edisonに置き換えられ、NASAエイムズ宇宙センターのTechEdSatシリーズのホスト型ペイロードとして打ち上げられ続けています。高価なSバンド無線は安価な市販のWiFiドングルに置き換えられ、 [10]処理速度が速くなったことで、遅延耐性ネットワークのための衛星間通信アーキテクチャの改善、原子時計の計時実験、TechEdSatのSPQRエクソブレーキに必要な軌道上軌道予測、制御、ターゲティングなどのソフトウェア実験が可能になり、Intel Edisonマイクロプロセッサ上のPhoneSat 5.0航空電子機器が活用されています。[11]
打ち上げ
3機のNASA PhoneSatが、2013年4月21日21:00 UTCにアンタレス110 A-ONEロケットでMARS LP-0Aから打ち上げられた。2機はPhoneSat 1.0で、GrahamとBellと名付けられ、1機はPhoneSat 2.0で、Alexanderと名付けられた。これらはアレクサンダー・グラハム・ベルにちなんで名付けられた。[12]それぞれの質量は、2.8ポンド(1.25 kg)、2.9ポンド(1.3 kg)、3.14ポンド(1.426 kg)である。[13] [14] PhoneSatチームによると、3機とも2013年4月27日に軌道から外れた。[15]アマチュア無線家とNASAエイムズ宇宙センターPhoneSatチーム によって数枚の写真がダウンロードされた。
PhoneSat 2.4は、2013年11月にミノタウロスI ORS-3ロケットに搭載され、2013年11月20日1:15 UTCにMARS LP-0Bから打ち上げられた。[5]軌道上で3年2ヶ月を過ごした後、2017年1月31日に大気圏に再突入した。[16]
PhoneSat 2.5は、2014年4月18日19:25 UTCにSpaceX Falcon 9 v1.1ロケットに搭載されて打ち上げられ、 [17] 2014年5月14日に軌道が減衰し、再突入した。[18]
参照
- STRaND-1 — スマートフォンを搭載したもう一つのキューブサット[19]
参考文献
- ^ abc Klint Finley (2012-08-29). 「Nasa が PhoneSat で独自の衛星を作れるように」 Wired . 2013-04-25閲覧。
PhoneSat は、シリコンバレーの NASA エイムズ研究センターが監督するプロジェクトです。 NASA の衛星の最初のバージョンである PhoneSat 1.0 は、Android オペレーティングシステムを実行する HTC Nexus One スマートフォンを搭載し、約 3,500 ドル (2,200 ポンド) で構築されました。
- ^ 「25th annual Best of What's New 2012, Aerospace」。Popular Science。2013年2月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年4月25日閲覧。
- ^ 「NASA PhoneSat。携帯電話を中央プロセッサとして使用する衛星」。Popular Science。2013年5月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年4月25日閲覧。
- ^ NASA宇宙技術ミッション局、PhoneSat飛行デモンストレーション、2013年5月3日。2023年8月7日閲覧。
- ^ ab 「NASAの最新宇宙技術、小型衛星が地球に電話」Phys.org 2013年12月6日2013年12月8日閲覧。
- ^ ab NASAエイムズ工学部、PhoneSat、2017年8月3日。2023年8月7日閲覧。
- ^ スマートフォン用ナノ衛星「PhoneSatシリーズ」、NASAfacts、FS #2014-03-01-ARC。2023年8月7日閲覧。
- ^ エジソンの小型衛星ネットワークのデモンストレーション、2018年3月7日
- ^ NASA技術移転プログラムNASAスピンオフ。2023年8月7日閲覧。
- ^ Shimmin, Rogan; Alena, Richard; Priscal, Cedric; Oyadomari, Ken; Stone, Thom; Murbach, Marcus; Gilstrap, Ray (2016). 「Soarex-8 フライトでのPhone Sat Wi-Fi 実験の成功」 2016 IEEE 航空宇宙会議. pp. 1–9. doi :10.1109/AERO.2016.7500826. ISBN 978-1-4673-7676-1. S2CID 20816715。
- ^ NASAのExo-Brake「パラシュート」により小型宇宙船の安全な帰還が可能に、NASA.gov]、2016年12月13日。2023年8月7日閲覧。
- ^ Suzanne Presto ( 2013-04-23 ). 「スマートフォンに頼る？NASAの新しい衛星はそうする」Voice Of America。2013-04-25閲覧。
- ^ PhoneSat 1.0 および PhoneSat 2.0Beta。軌道デブリ評価レポート (ODAR)。A240-0803-XS001 //FCC、9 ページ
- ^ 「アンタレス試験打ち上げ「A-ONEミッション」概要説明」(PDF)。オービタル・サイエンシズ。2013年4月17日。 2013年4月18日閲覧。
- ^ http://phonesat.org/ 「我々の軌道分析によると、PhoneSat は 4 月 27 日に軌道を外れ、予測どおり地球の大気圏で燃え尽きたようです。」
- ^ 再突入: PhoneSat 2.4、2017年2月1日、SpaceFlight 101。2023年8月7日閲覧。
- ^ 「SpaceX Falcon 9、CRS-3 Dragonの打ち上げに成功 | NASASpaceFlight.com」。nasaspaceflight.com。2014年4月18日。 2014年5月7日閲覧。
- ^ PHONESAT 2.5、In The Sky。2023年8月7日閲覧。
- ^ スティーブン・クラーク、NASA の PhoneSats が初のスマートフォン衛星の記録を樹立 // SPACEFLIGHT NOW、2013 年 4 月 25 日
外部リンク
- Phonesat.org、最初のPhonesat衛星群の完全な軌道を表示
- PhoneSat 飛行デモンストレーション。NASA のスマートフォン ナノ衛星。2013-04-27 にWayback Machineでアーカイブ// NASA
- PhoneSats、PhoneSat.orgからダウンロードした画像
- アンタレスロケット初飛行におけるPhoneSat-1および-2ミッション、eoPortal
- NASA エイムズ PhoneSat プロジェクト、マイク・サフィアン (NASA エイムズ)、2011 年
- V.Beukelaers 他、PhoneSat 2.0、NASA エイムズ、大学宇宙研究協会 // 第 9 回春季キューブサット開発者ワークショップ