テックエデュサット

テクノロジー教育衛星( TechEdSat ) は、NASA エイムズ研究センターが多数の大学 (サンノゼ州立大学、アイダホ大学、カリフォルニア大学、ミネソタ大学、スミス大学) と共同で実施した、成功したナノ衛星飛行シリーズです。主な目的の 1 つは、若い専門家や大学生に宇宙飛行ハードウェアの開発の実践的な領域を紹介することでしたが、かなりの革新が導入されました。さらに、この進化する飛行プラットフォームは、低軌道 (LEO) サンプルリターンの概念や惑星ナノ衛星クラスのミッションの概念をテストしました。

テックエデュサット1

TechEdSat-1のコンピュータ支援設計図
名前	TES-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	NASA エイムズ研究センター · サンノゼ州立大学 · アイダホ大学 · JAXA  · ÅAC Microtec
コスパーID	2012-038D（1998-067CQ）[1]
SATCAT番号	38854
ミッション期間	213日（達成） 100日（計画）
宇宙船の特性
宇宙船の種類	キューブサット
バス	キューブサット
打ち上げ質量	1.2 kg (2.6 ポンド)
寸法	11.35 cm x 10.0 cm x 10.0 cm (1U)
力	1.229ワット
ミッション開始
発売日	2012年7月21日 02:06:18 UTC
ロケット	H-IIBロケット3号機
発射場	種子島宇宙センター吉信 LC-Y2
請負業者	三菱重工業
展開元	こうのとり3号機がISS 「きぼう」 を輸送
展開日	2012 年 10 月 4 日、 15:44:15.297 UTC
ミッション終了
減衰日	2013年5月5日
軌道パラメータ
参照システム	地球中心軌道
政権	低軌道
近地点高度	402 km (250 マイル)
遠地点高度	422 km (262 マイル)
傾斜	51.66°
期間	92.80分

最初のTechEdSat（後に「TechEdSat-1」または「TES-1」に改名）^{[2] [3]}は、スウェーデンのÅAC Microtec社が設計したSpace Plug-and-play Avionics（SPA）を評価するために設計された1Uキューブサットでした。また、当初はイリジウムとオーブコムの衛星電話ネットワークを利用した通信実験を行うことも意図されていましたが、^[4]この機能は打ち上げ前に無効にされました。^{[5] TechEdSatは2012年10月4日に}国際宇宙ステーション（ISS）から軌道上に放出されました。2013年5月5日に大気圏に再突入しました。^[6]

• Quake Global Q1000モデム（Orbcomm）（非アクティブ化）^[7]
• Quake Global Q9602 モデム ( Iridium ) (非アクティブ化)
• ステンスアト無線ビーコン
• 4 x nanoRTU (ÅAC Microtec)
• 主配電盤（ÅAC Microtec）
• RTU Lite (ÅAC Microtec)
• 2メートル帯 モノポールアンテナ
• 70 cm バンド モノポールアンテナ
• 1600 MHz パッチアンテナ
• Pumpkin, Inc. 1U スケルトン キューブサット構造
• Canon BP-930リチウムイオン電池

• 寸法: 11.35 cm x 10.0 cm x 10.0 cm
• 質量: 1.2 kg (2.6 ポンド)
• 消費電力（セーフモード）: 0.350 W
• 消費電力（セーフモード、Stensat送信時）: 3.400 W
• 消費電力（公称モード）: 3.965 W
• 消費電力（Q1000送信時）：27.125 W
• 消費電力（Q9602 送信時）：10.490 W
• 消費電力（公称モード、Stensat送信）：7.015 W
• ソーラーアレイ（平均）：1.229 W
• 電力貯蔵量: 17Wh

TechEdSatは、2012年7月21日2時6分（UTC）に種子島宇宙センターの吉信発射場（LC-Y2）の第2発射台から、^H - IIBロケットに搭載されたこうのとり3号機に搭載されて打ち上げられた。こうのとり3号機は、 RAIKO、WE WISH、にわか、F-1宇宙船とともにこの衛星を国際宇宙ステーション（ISS）に運び、 2012年10月4日15時44分15.297秒（UTC）にJAXAの宇宙ステーション補給機（J-SSOD）展開装置を介してきぼうモジュールから放出された。 ^[9]

TechEdSat-1は、アマチュア無線で4秒ごとにハートビートパケットを送信しました。これらのパケットは、122個のASCII文字のAX.25パケットです。アマチュアバンドの無線周波数は437.465MHzです。 [ ^10]データスペースを節約するために、 2つの連続する12ビットの生のアナログ-デジタルコンバーター（ADC）データ値が1つの3バイトのチャンクに解析されます。

イリジウムトランシーバーは、 TechEdSat-2ミッションとしてPhoneSat v2aキューブサットに搭載され、当初TechEdSat-2として計画されていた宇宙船とは別に飛行した。^[13]

Alexander は、 PhoneSat 2.0 Beta または PhoneSat v2a としても知られ、NASA エイムズ研究センターが運用する技術実証衛星で、2013 年 4 月 21 日に打ち上げられました。PhoneSatプログラムの一部であり、最初に打ち上げられた 3 機の PhoneSat 宇宙船の 1 機であり、最初の Phonesat-2.0 衛星でした。PhoneSat-2.0 衛星 Alexander は、単一ユニット (1U) CubeSat 仕様に合わせて構築され、各辺の長さは 10 cm (3.9 インチ) です。この衛星は、オンボード コンピューターの代わりになる市販のSamsung Electronics Nexus S スマートフォンをベースにしています。衛星には、双方向S バンド トランスポンダーと発電用の太陽電池が搭載されています。宇宙船は、位置と方向を決定するために電話のジャイロスコープとGPS受信機を使用し、姿勢制御にはリアクション ホイールと磁気トルク コイルのシステムを使用します。^[14]

TechEdSat-3p は、TechEdSat シリーズで 3 番目に打ち上げられた宇宙船です。寸法は約 30 cm x 10 cm x 10 cm、つまり CubeSat ユニット 3 個分の長さで、TechEdSat-1 の 3 倍の大きさです。TechEdSat-3p は、こうのとり 4 号機(HTV-4) 国際宇宙ステーション貨物補給ミッションで日本の種子島宇宙センターから 2013年8 月 3 日に国際宇宙ステーション(ISS)に向けて打ち上げられ、その後、 JEM小型衛星軌道投入装置 (J-SSOD) によって軌道上に展開されました。

TechEdSat-3pは、受動的な軌道離脱能力を実証するためのパラシュートのような抗力装置であるエクソブレーキを搭載したTechEdSatシリーズの最初の衛星でした。 ^[15]エクソブレーキの展開により衛星の表面積が増加し、薄い上層大気での抗力係数が増加し、衛星は通常よりも速く軌道から離脱します。この技術は、ミッションを完了した低軌道上の衛星をより迅速に処分するために使用でき、宇宙の潜在的に危険な破片の量を減らすことができます。エクソブレーキは現在、小型ペイロードクイックリターン（SPQR）コンセプトの一部として使用するために開発されており、これにより、科学材料を年に数回貨物補給機に乗せて地球に持ち帰るのではなく、科学者にとって最も都合の良いときに国際宇宙ステーションから 地球に持ち帰ることができます。

小型衛星物流会社ÅAC Microtechによれば、TechEdSat-1用に設計された主電源配電盤がTechEdSat-3pミッションで再利用されたとのことだ。^[16]

TechEdSat-4は、カリフォルニア州サンノゼ州立大学（SJSU）とアイダホ州モスコーのアイダホ大学の学生インターンと提携してNASA エイムズ研究センターで開発、統合、テストされた3Uキューブサットミッションである。TechEdSat-4ミッションの目的は、衛星間通信や、受動的な軌道離脱を実証するための改良されたExo-Brakeデバイスなどの新技術を実証することだった。TechEdSat-4は、Cygnus CRS Orb-2 ISS補給ミッションの二次貨物ペイロードとして打ち上げられた。打ち上げロケットはオービタル・サイエンシズ社のアンタレス120で、2014年7月13日にバージニア州ワロップス島の中部大西洋地域宇宙港から打ち上げられた^。[17] TechEdSat-4は、2015年3月4日にナノラックスのキューブサット展開装置を介して国際宇宙ステーションから展開された。 ^{[18] [19]}

衛星は2015年4月3日に軌道から外れた。^[20]

TechEdSat-5は、2016年12月9日にこうのとり6号機（HTV-6）貨物補給船で打ち上げられ、 2017年3月6日18:20 UTCに国際宇宙ステーション（ISS）から放出された4kg、3.5Uのキューブサットでした。 ^[21]これは、宇宙船の大気抵抗の量を調整し、目標とした再突入を可能にする、変調式Exo-Brakeを搭載したTechEdSatプログラムの最初の衛星でした。^[22] TechEdSat-5 Exo-Brakeは十字形で、マイラー製で、機械的な支柱と柔軟なコードを組み合わせて使用​​していました。^[23]表面積は約0.35平方メートルでした。^[21] TechEdSat-5には「クリケット」ワイヤレスセンサーモジュール（WSM）が含まれていました。^[24]衛星は144日間の運用を成功させた後、2017年7月29日に大気圏に再突入した。^[23]

TechEdSat-6は、2017年11月12日12時19分51秒UTCに国際宇宙ステーション（ISS）へのCygnus CRS-8貨物補給ミッションで打ち上げられたCubeSat 3.5Uでした。 ^{[25] [26]} 2017年11月20日にNanoracks CubeSat Deployerから展開されました。^{[27]主なペイロードに加えて、将来の衛星識別を支援するために}DARPAとSRI Internationalによって開発された無線周波数識別（RFID）タグであるCubeSat Identity Tag（CUBIT）が含まれていました。2018年5月14日に大気圏に再突入しました。^{[28] [29]}

TechEdSat-7は、高密度エキソブレーキの試験を目的とした2Uキューブサットであった。NASAのELaNaプログラムの一環として、2021年1月17日にヴァージン・オービットの LauncherOne ロケットによる初飛行で打ち上げられた。この衛星には、将来の衛星識別を支援するためにDARPAとSRIインターナショナルが開発した無線周波数識別（RFID）タグであるCubeSat Identity Tag（CUBIT）が搭載されていた。 ^[30]この衛星は2022年5月4日に軌道から外れた。^[31]

TechEdSat-8 (技術教育衛星8号) は、CubeSat 6U でした。サンノゼ州立大学(SJSU) とアイダホ大学の共同エンジニアリング プロジェクトとして、NASA エイムズ研究センターの監督の下、共同プロジェクトとして構築されました。これは、高温環境での継続運用を目的としたExo-Brakeシステムをさらに開発し、ペイロードを完全に回収する技術実証ミッションでした。この衛星は、突入面のポイントをターゲットにする半自律制御システムと、前部胴体にある独自のアブレーション デバイスを測定する機能を備えていました。「ホット Exo-Brake」と呼ばれるこの技術により、より正確にターゲットを絞った大気圏再突入が可能になります。アブレーション デバイスも宇宙船に搭載されていました。

TechEdSat-8は、2017年にNASAのCubeSat Launch Initiative (CSLI)によってELaNaプログラムの一環として打ち上げられる衛星として選定された。TechEdSat-8は当初、 ELaNaプログラムの一環として国際宇宙ステーションへの貨物補給ミッションであるCygnus NG-10（2018年11月17日）で打ち上げられる予定だったが、代わりに2018年12月5日18:16 UTCにSpaceX CRS-16 ISS貨物補給ミッションで打ち上げられ、 ^[32] 2018年12月8日に国際宇宙ステーション（ISS）に到着した。 ^{[33] [34]}

TechEdSat-8は、2019年1月31日16時45分（UTC）に「きぼう」小型衛星放出機構（J-SSOD）によって軌道上に放出された。^[35]

衛星は管制官との通信を確立し、2019年2月20日の時点では目標の再突入に先立って順調に機能していたと報告されている。^{[36]衛星は}太陽電池パネルからの電力喪失により展開直後に故障し、2020年4月20日に地球の大気圏に再突入した。 ^{[37] [38]}

TechEdSat-10（TES-10）は、6U（1 x 6U）（以前は3Uと発表されていた）キューブサットで、2018年にELaNaプログラムの一環として打ち上げられることが選ばれた。^[39]

2020年2月15日、テックエドサット10号はシグナスNG-13貨物宇宙船に搭載されて国際宇宙ステーション（ISS）に向けて打ち上げられた。^[40]

2020年7月13日に打ち上げられたTechEdSat-10は、無線通信機器、アメリカ海洋大気庁（NOAA）などのための精密軌道離脱技術、放射線耐性電子機器、将来の実験のための人工知能ハードウェアをテストしました。^{[41] [37] [40]}

このミッションでは、低軌道を超えて小型宇宙船を使用した将来の科学探査を可能にするストレージと電力の能力の向上が実証されました。TechEdSat-10には、通信と無線システムの分野での以前のCubeSat技術の改良と、新しい推進技術が含まれていました。^[42]

技術教育衛星（TES）シリーズの10番目のイテレーションであるTechEdSat-10は、若手研究者、学生、ボランティアとのプログラムの革新的な取り組みの歴史に基づいて構築されました。TechEdSat-10には、150ワット時の電力貯蔵、8つの無線、9つのプロセッサ、およびグラフィックス処理ユニットが含まれていました。さらに、この小型衛星には、立体仮想現実カメラ実験を含む4台のカメラが搭載されていました。^[42]

これまでのテックエドサットミッションと同様に、このミッションはこれまでで最大のエキソブレーキ技術を実証した。エキソブレーキは傘のような「ブレーキ」を展開して抗力を高め、小型衛星を軌道から外すように設計された。このミッションでは、エキソブレーキは地上からのコマンドによって制御または調整され、再突入点を狙うことができる。将来的には、軌道からのサンプルリターンミッションや将来の惑星ミッションが可能になる可能性がある。^[42]

TechEdSat-11 は 6U キューブサットです。

TechEdSat-13 は、Exo-Brake を含む 3 つの異なるテクノロジーをテストおよび検証することを目的とした 3U キューブサットです。他のキューブサット (PAN-A および B、GEARRS-3、SteamSat-2、STORK-3、ADLER-1) とともに、 2022 年 1 月 13 日、STP-27VP ミッション (「雲の上」) の一環として、 Virgin Orbit の LauncherOne ロケットの 3 回目の飛行で打ち上げられました。TechEdSat-13 は、人工知能/機械学習 (AI/ML) ペイロード アプリケーションを表す Loihi ニューロモルフィック チップを使用しています。

TechEdSat-15は3Uキューブサットでした。2022年10月1日にFirefly Alphaロケットの相乗りペイロードとして打ち上げられました。地球周回軌道に到達した最初のミッションであったにもかかわらず、想定よりも低い展開軌道であったため、ほとんどの衛星は設計寿命に達する前に再突入しました。^[43]

TechEdSat-9とTechEdSat-11は将来的に飛行する予定である。^{[44] TechEdSat-9はTechEdSat-10と同様に、}アメリカ海洋大気庁（NOAA）などの無線通信技術をテストするために計画されている。^[37]

TechEdSat-12は小型衛星の追跡と識別のための技術をテストします。この衛星は無線周波数識別（RFID）タグ、レーダー反射器、Lバンドアンテナを搭載します。この衛星は2020年2月にNASAのCubeSat打ち上げイニシアチブによって打ち上げが決定され、ELaNaプログラムを通じて契約された打ち上げで軌道に乗せられる予定です。^[45]

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