シャスキ1世
 シャスキ1世 | |
| ミッションタイプ | 科学的 |
|---|---|
| オペレーター | 国立工科大学 |
| コスパーID | 1998-067ET |
| SATCAT番号 | 40117 |
| Webサイト | www |
| 宇宙船の特性 | |
| バス | 1Uキューブサット |
| 打ち上げ質量 | 1キログラム（2.2ポンド） |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 2014年8月18日 （2014年8月18日） |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地心説 |
| 政権 | 低地 |
チャスキIは、ペルー国立工科大学（UNI）の学生がキューブサット技術をベースに開発した1キログラムの超小型衛星[ 1 ]です。ロシアのクルスクにある南西国立大学（SWSU）の支援を受けて開発されたこの衛星は、衛星開発の経験と能力を習得するための教育プロジェクトの一環でした。
この超小型衛星は、2014年8月18日の船外活動中に国際宇宙ステーションから打ち上げられた。このコンセプト衛星には、地球の写真を撮るために可視光用と赤外線用の2台のカメラが搭載されていた。[ 2 ]
このプロジェクトの名前は、インカ帝国で使者として働いていたチャスキに由来しています。
一般的な目的
UNIの衛星技術における目標の大部分は、 CubeSatナノ衛星によって達成されました。Chasqui Iの計画には、地球の写真を撮影し、地上局に送信することが含まれていました。[ 3 ]
プロジェクトの具体的な目的は、(1)同様のプロジェクトに携わる他の大学や機関との連絡と支援を確立すること、(2)新興の情報通信技術に関する知識を深めること、(3)ラテンアメリカ内でプロジェクトを主導すること、(4)新技術を実証し、検証することであった。
プロジェクトの目標は次の通りです。
- プロジェクトプロファイルの設計
- 資金調達
- 能力開発
- 実験室の実装
- プロジェクトの開発
- 統合のテスト
- ガイドライン
- 手術
プロジェクト
Chasqui Iは、学生研究プロジェクトによる超小型衛星で、重量1kg未満、体積最大1Ltです。CMOSカメラを用いてペルーの土地を撮影し、肥沃な土地と未耕作地を区別するように設計されています。学生プロジェクトとして、Chasqui Iは市販の部品を使用して構築されました。アマチュア無線周波数を使用しているため、ペルー全土に設置可能です。Chasqui Iの学生たちは、衛星だけでなく他大学の衛星も遠隔監視できる 地上局も開発しました。
ペルーは地理的に多様性に富んでいるため、万年雪の融雪、アマゾンの森林伐採、絶滅危惧種の生息地の保護、麻薬テロ対策、国境と領海の監視、自然災害の予測と軽減といった自然現象や人為的事象の状況を常時監視することは非常に困難です。UNIは、プロジェクト「Chasqui I」を通じて、作物の監視や通信分野などの問題に対処するための取り組みを進めています。
プロジェクトモジュール
機械構造 – EMEC
機械構造 (EMEC) モジュールは、現場の状態の確認、既存のナノ衛星設計の比較、標準的な CubeSat 形式に基づく衛星の製造を担当しました。
中央制御および情報管理 – CCIM
このサブシステムは、Chasqui I のすべてのサブシステムからの情報を管理および監視します。このサブシステムには、オンボード コンピュータ (OBC) と呼ばれるプロセッサが含まれており、他のすべてのサブシステムのコンピューティング機能を実行します。
電力および熱制御 – PCT
電力サブシステムは、衛星内の電力の受電、処理、貯蔵、そして他のサブシステムへの配電を担っています。このサブシステムの目的は、必要な電力供給を確保することです。
熱制御サブシステムは、衛星コンポーネントの適切な温度を維持する役割を担っています。このサブシステムの最も重要な役割は、バッテリーを0℃～20℃の動作温度範囲内に維持することです。
これらのサブシステムは、温度、電圧、電流といった衛星の状態を管理・監視します。ヒーターを含む両サブシステムは、UNIで設計・製造されました。
通信システム – SICOM
このサブシステムは、衛星と地上局間の通信手段を提供する役割を担います。
画像取得システム – SIMA
このサブシステムは、可視光線と近赤外線の2台のカメラを用いて地球の写真を取得します。デジタル情報はCCIMによって収集され、地上局（ESTER）に送信されます。さらに、このモジュールは取得されたデジタル画像の処理も担います。
システム識別と姿勢制御– SDCA
このサブシステムは、超小型衛星の安定性と姿勢を維持し、必要に応じて姿勢を調整します。具体的には、モジュールは
- 展開装置から離れた後に減速（0.1rad / s以内）と角速度の制御によりナノ衛星を安定化する。
- ペルーの写真を撮るために 3° の指向精度を維持し、技術的に可能であれば、30° ロールと 30° ピッチの操作を通じて南アメリカを広範囲にカバーします。
- 衛星と地上局間のデータ交換を可能にするために、それほど要求されない指向精度（例：20°）を維持します。
SDCAにより、Chasqui Iは姿勢を決定し、目的の向きを達成するために必要な修正を計算し、アクチュエータを使用して必要な操作を実行することができます。姿勢決定システムでは、磁力計、太陽センサー、姿勢決定アルゴリズムを使用して位置と角速度を推定します。姿勢を決定するためのセンサーとしてGPSとジャイロスコープを使用することも評価されました。姿勢制御システムでは、アクチュエータとして電磁コイルと永久磁石を使用し、磁気トルカーと呼ばれるものを形成します。磁気トルカーは、ナノ衛星が展開装置から離れた後の安定化に特に重要です。永久磁石を含めることで、能動-受動制御システムが作成されます。磁性材料の使用と磁気ヒステリシスも評価されました。
地上局 – ESTER
この地上サブシステムは、Chasqui I（および他の衛星）との通信に必要な 設備と無線通信（無線）で構成されています。主な機能は以下のとおりです。
- 補足：ビーコンや衛星の位置を無線で確認したり、聞いたりする
- テレメトリ:衛星軌道計算を監視および検証するために状態変数（温度や電圧など）を要求する
- コマンドー：衛星アンテナを延長するか、システムをリセットするか、写真を撮って送信するように命令する
システム軌道 – SORS
このモジュールの目的は、Chasqui I の軌道をシミュレートすることです。軌道は、DelPhiとMATLAB の2 つのプログラムを使用して、運動の微分方程式を並列に解いて計算されます。
このシミュレーションは、次のフェーズを考慮して実行されます。
- 地球を慣性基準系とみなし、重力ポテンシャルの四重極項とニュートンの運動の第二法則を用いて非線形運動方程式を得る。
- 4次のルンゲ・クッタ法を用いて運動方程式（エネルギーは一定）を解く
- MATLABを使用してChasqui Iの軌道シミュレーションを実行する
モジュールの統合とテスト – MIP
このモジュールは、回路基板、カメラ、バッテリー、アンテナ、センサー、磁気トルク発生器など、衛星のすべてのコンポーネントの組み立てを担当しました。その後の目標には、表面、体積、質量の最適化、重心の特定、標準化された試験要件の計画と実施、そしてフィールド試験の実施が含まれていました。
参照
参考文献
- ^ "Chasqui 1" . Gunter's Space Page . 2024年6月14日閲覧。
- ^ 「写真：宇宙飛行士が船外活動を行いペルーの衛星を打ち上げる」 Space.com 、 2014年8月18日。
- ^クル、エリック。「チャスキ-I」。ナノサット データベース。2024 年 6 月 14 日に取得。
外部リンク
- 国立工科大学ペルーのリマにある公立大学の本拠地。
- CTIC – UNI情報通信技術センター (CTIC-UNI)。
- プロジェクト公式サイト Chasqui 1プロジェクトに関連するすべての情報。
