日本的東北大學、北海道大學、室蘭工業大學共同推進研發的超小型人造衛星HOKUSHIN-1已完成飛行模型開發,並交付發射機構。計畫於2026年春季之後發射。
這款衛星在日本國立研究開發法人宇宙航空研究開發機構(JAXA)開展的國際太空站(ISS)「希望」號日本實驗艙超小型衛星釋放項目J‑CUBE中,於2021年度作為日本大學的衛星入選。以此為契機,三所大學於2022年6月宣佈正式啟動聯合開發,在反復開展設計、試製與試驗的過程中推進飛行模型的研發。該項目旨在近地軌道上驗證數公斤級超小型人造衛星活動領域擴展至深空所需的技術。
圖1. 超小型人造衛星「HOKUSHIN‑1」外觀CG效果圖
左:太陽能電池板展開前(發射時);右:太陽能電池板展開後(釋放至太空後)(供圖:東北大學)
本項目在大學規模的設備、人員及研發經費等限制下,挑戰將深空探測所需的基礎技術整合為實際衛星系統。具體包括由大學地面站實現的軌道確定(測距)技術、小型緊湊高效的推進裝置,以及可實現大功率發電的展開式太陽能電池板的實際應用。
關於軌道確定技術,項目以東北大學為中心,從星載設備與地面設備兩方面推進研發與評估。項目從試製階段起便反復開展通信試驗,在有限的尺寸與電力條件下開展最優部件選型與軟體調試。此外,通過多次實施電波暗室試驗,驗證了測距系統的整體性能。
北海道大學負責衛星整體的結構設計與解析,從試製階段到飛行模型階段,反復進行了設計合理性評估。通過結構部件的設計與採購、多次組裝與拆解作業,不斷提升作為實機的完成度。
室蘭工業大學研發了可耐受發射時的振動環境、在太空中穩定展開並提供大功率電力的展開式太陽能電池板。為滿足嚴苛要求,研究團隊反復開展原型機的設計、製作與振動試驗,並在反映試驗結果的同時不斷持續進行改良。
針對整合了上述各項關鍵技術的飛行模型,三所大學聯合開展振動試驗、熱真空試驗等環境測試。2025年2月,所有環境測試均已完成;同年7月,研究團隊在JAXA筑波宇宙中心開展了衛星收納至搭載容器的適配性確認工作。經過多次作業與審查文件更新,衛星於同年11月完成了向發射機構的交付。
三所大學的學生積極參與了本項目的實際衛星研發與試驗工作,作為可親身體驗太空船研發完整流程的實務性教育與研究活動,具有重要意義。
今後,HOKUSHIN-1將搭載於用於ISS補給任務的運輸機NG‑24,計畫於2026年春季以後發射。抵達ISS後,在太空人的協助下,衛星將被釋放至高度約400千米的近地圓軌道。從抵達太空站到釋放衛星,可能需要數周至數月的等待時間。
衛星的運行將以東北大學綠色未來創造機構太空交叉技術研究中心為核心開展。該衛星有望成為依託大學研發超小型衛星、未來實現深空探測的重要一步。
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

