こうのとり6号機

こうのとり6号機
2016年12月13日のドッキングに先立ち、SSRMS（Canadarm2）がこうのとり6号宇宙船を固定している
ミッションの種類国際宇宙ステーション補給
運用者JAXA
COSPAR ID2016-076A
SATCAT番号41881
ミッション期間58日間
宇宙船の特性
宇宙船こうのとり6号機
宇宙船の種類HTV
製造元三菱重工業
打ち上げ質量16400 kg
乾燥質量10500 kg
ペイロード質量5900kg
寸法長さ9.8メートル、直径4.4メートル
ミッション開始
打ち上げ日2016年12月9日 13時26分47秒UTC
ロケットH-IIB 6号機
射場種子島、吉信2
請負業者三菱重工業
ミッション終了
廃棄軌道離脱
崩壊日2017年2月5日 15:06 UTC
軌道パラメータ
参照系地心軌道
軌道低軌道
傾斜角51.66°
国際宇宙ステーション（ISS）への係留
係留港ハーモニー
RMSキャプチャ2016年12月13日 10:37 UTC
停泊日2016年12月13日 13:57 UTC
離港日2017年1月27日 10:59 UTC
RMSリリース2017年1月27日 15:45 UTC
貨物
質量5900kg
与圧4000kg
非与圧1900kg

こうのとり6号機（ HTV -6 ）は、国際宇宙ステーションへの物資補給を目的とした無人貨物宇宙船、宇宙ステーション補給機（H-II Transfer Vehicle）の6回目の打ち上げ機である。2016年12月9日13時26分47秒（UTC）に、種子島宇宙センターからH-IIBロケットで打ち上げられた。

宇宙船

これまでのこうのとりからの主な変更点は以下の通りである。[ 1 ] [ 2 ]

  • 新しいテクノロジーを実証するための組み込みペイロード: 以下に説明する SFINKS および KITE。
  • 一次電池を従来の7個から6個に削減。
  • 太陽電池パネルを従来の49枚から48枚に削減。
  • ISSに接近する際に地球側にあった航法灯・位置灯の一部を省略。
  • リチウムイオン電池を搭載するため、EP（露出パレット）の最大積載量を従来の1600kgから1900kgに強化しました。

SFINKS（こうのとり6号機搭載次世代太陽電池フィルムアレイシート）は、宇宙で薄膜太陽電池の試験を行う。 [ 3 ]

こうのとり統合テザー実験

KITE (こうのとり統合テザー実験) は、実験用の電気力学的テザー(EDT) でした。[ 4 ] [ 5 ]テザーには 20 kg の端部マスが装備されており、展開されると 700 メートルの長さになる予定でした。 [ 4 ] [ 6 ] [ 7 ]残念ながら展開は失敗しましたが、いくつかの機器から有用なデータが収集されました。[ 8 ]テザーには最大 10 mA の電流が流れるように計画されていました。[ 4 ]こうのとりの ISS ランデブーセンサーは、テスト中に端部マスがどのように動くかを測定するために利用される予定でした。[ 4 ] EDT 実験はこうのとり 6 号が ISS を離れた後にスケジュールされ、期間は 1 週間の予定でした。[ 4 ]実験後、宇宙船が軌道離脱操作を進める前にテザーは切り離される予定でした。この実験の主な目的は、コーティングされていない裸のテザーを伸ばすことと、EDTに電流を流すことの両方を軌道上で実証することであった。[ 5 ]これら2つの技術は、宇宙ゴミを除去する能力の獲得に貢献するだろう。[ 5 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

貨物

こうのとり6号機は約5900kgの貨物（支持構造物の重量を含む）を搭載しており、そのうち3900kgは与圧型補給キャリア（PLC）に、1900kgは非与圧型補給キャリア（ULC）に搭載されています。[ 12 ]

与圧室の貨物には、飲料水（600リットル）が入ったバッグ30個、[ 13 ] [ 14 ]、食料、乗組員用物資、CDRAベッド（二酸化炭素除去装置）、TPF（二相流）実験装置、PS-TEPC（位置感応組織等価比例計数室）放射線測定器、ExHAM（曝露実験用手すり取付機構）、HDTV-EF2高解像度・4Kカメラ、新型J-SSOD（JEM小型衛星軌道展開装置）、キューブサット（AOBA-Velox III、 2つのチューブサット（Tancredo-1とOSNSAT）で構成されるTuPOD 、 EGG、ITF-2、STARS-C、FREEDOM、WASEDA-SAT3）が含まれています。[ 15 ] [ 16 ] [ 12 ] NanoRacksの貨物には、TechEdSat-5、[ 17 ] CubeRider、[ 18 ] RTcMISS、[ 19 ] NREP-P DM7、[ 20 ] [ 21 ] 4機のLemur-2が含まれています。[ 22 ]さらに、MIT宇宙システム研究所のBlue SPHERES衛星が、自律システムの研究を継続するためにISSに返還されています。[ 23 ]

非与圧区画の貨物は、国際宇宙ステーション（ISS）の既存のニッケル水素電池を交換するためのリチウムイオン電池6個とアダプタープレートで構成されています。新しいリチウムイオン電池1個あたりの容量は、既存のニッケル水素電池2個に相当するため、ISSに現在設置されている48個の電池のうち、新しい6個の電池で12個の古い電池を交換することになります。[ 13 ]

こうのとり6号機は、ISSからの離脱時に、交換済みの12個の古いバッテリーのうち9個を搭載します。これらのバッテリーは大気圏への破壊的再突入によって廃棄されます。残りの3個の古いバッテリーはISSに残されます。[ 14 ]

作戦

打ち上げ

2016年7月26日、打ち上げは2016年9月30日に予定されていましたが[ 24 ]、2016年8月10日に配管からの漏れのため延期が発表されました[ 25 ]

こうのとり6号機を搭載したH -IIBロケットは、2016年12月9日13時26分47秒（UTC）に打ち上げられ、15分11秒後にこうのとり6号機は200×300kmの初期軌道に放出された。[ 26 ] [ 27 ]

SFINKS実験ペイロードは2016年12月9日14時16分にデータ収集を開始したが、509秒後に予期せず停止した。[ 28 ]

一連の軌道操作の後、こうのとり6号は2016年12月13日10時39分（NASAによれば10時37分）に国際宇宙ステーション（ISS）付近に到着し、 SSRMS （Canadarm2）によって捕捉された。 [ 29 ] [ 30 ]こうのとりは13時48分（UTC）までにハーモニー天底ポートのCBM（共通結合機構）にボルトで固定された。[ 31 ]

ISSに係留中の運用

接岸作業は2016年12月13日18時24分（UTC）に完了し、[ 32 ]ハッチは19時44分（UTC）に開きました。[ 33 ]

2016年12月14日午前7時44分より、曝露パレット（EP）がこうのとり6号機の非与圧型補給キャリア（ULC）からSSRMSによって引き出され、ペイロード・ORUアコモデーション（POA）に移送された。[ 34 ] [ 35 ] 2回の船外活動とロボット操作 の組み合わせを経て、リチウムイオン電池ユニットとアダプタプレートが取り付けられた。古いニッケル水素電池ユニットを積載した曝露パレットは、2017年1月23日にこうのとり6号機の非与圧型補給キャリアに返却された。[ 36 ]

国際宇宙ステーションからの離脱と地球大気圏への再突入

2017年1月27日10時59分、SSRMSがこうのとり6号機をハーモニーのCBMから引き離し、分離した。[ 37 ]そして、2017年1月27日15時45分、こうのとり6号機は解放された。[ 38 ]

こうのとり6号機は、ISSから安全な距離に移動してドッキング解除した後、電気力学的テザーを用いた宇宙ゴミ除去技術の実証を行う「こうのとり統合テザー実験」（KITE）の実証を行う予定だった。[ 39 ]この実験は、大気圏再突入の7日前に計画されていた。[ 37 ] 2017年1月31日、テザーの伸長に問題が発生したとの報道があり、実験の成功に疑問が投げかけられた。[ 40 ]

2017年2月5日、08:42、10:12、14:42 UTCに一連の軌道離脱操作が行われた。[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]こうのとり6号は2017年2月5日15:06 UTC頃に南太平洋上で地球の大気圏に再突入した。

参考文献

  1. ^宇宙ステーション補給機「こうのとり」6号機(ＨＴＶ6)の概要(その2)(PDF)宇宙開発利用部会 調査・安全小委員会(第19回)配付資料. JAXA. 2016年7月1日. 2016年7月10日閲覧
  2. ^宇宙ステーション補給機「こうのとり」6号機(HTV6)の接近・係留・離脱フェーズに係る安全検証結果について(PDF)宇宙開発利用部会 調査・安全小委員会(第19回)配付資料. JAXA. 2016年7月1日. 2016年7月10日閲覧
  3. ^ "研究成果(より詳細な研究内容)" (日本語). JAXA研究開発部門. 2016年7月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年7月7日閲覧
  4. ^ a b c d e『HTV搭載導電性テザー実証実験の検討状況について』(PDF) . JAXA。 2013 年 9 月 4 日。2014 年12 月 26 日に取得。
  5. ^ a b c「JAXA、宇宙ゴミ除去技術の確立に向けた「こうのとり」利用」 .対応スタッフ。 2013 年 9 月 9 日。2015 年3 月 21 日に取得。
  6. ^ 「日本、宇宙ゴミの速度を落とす革新的な磁気テザーを試験」 BBCニュース、2016年12月9日。 2017年1月25日閲覧。
  7. ^ “HTV-KITE実験 – HTV-6 | Spaceflight101” . spaceflight101.com . 2017年11月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年1月26日閲覧。
  8. ^大川康; 川本聡美 (2020). 「H-II Transfer VehicleにおけるKITE電気力学的テザー実験のレビュー」 . Acta Astronautica . 177 : 750–758 . doi : 10.1016/j.actaastro.2020.03.014 . 2023年8月20日閲覧。
  9. ^ 「日本が『宇宙ゴミ』収集事業を開始（最新情報）」2017年1月24日閲覧。
  10. ^ 「日本が『宇宙ゴミ』収集事業を開始」 The Times of India 2017年1月24日閲覧。
  11. ^ 「日本の宇宙船、ISSに向かう途中で宇宙ゴミ収集機をテスト - ExtremeTech」 ExtremeTech、2016年12月14日。 2017年1月25日閲覧。
  12. ^ a b宇宙ステーション補給機「こうのとり」6号機（HTV6）【ミッションプレスキット】(PDF) (日本語). JAXA. 2016年11月24日. 2016年12月3日閲覧.
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  42. ^ 「こうのとり6号機、再突入に向けた2回目の軌道離脱操作を実施」 JAXA、2017年2月5日。 2017年2月6日閲覧。
  43. ^ 「こうのとり6号機、再突入に向けた3回目の軌道離脱操作を実施」 JAXA、2017年2月5日。 2017年2月6日閲覧。
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