モーダルサーベイ試験 モーダルサーベイ試験は、試験する物体に対して低レベルでの加速度を振動試験機で負荷させ、得られ加速度応答データから物体の固有値周波数（振動数）や物体の振動による変形（振動モード）を得る試験のことをいいます。全機振動試験/共振点探査/振動応答検査ともいわれます。 試験自体はランダム振動試験や正弦波振動試験の低加速度レベルで試験されます。 モーダルサーベイ試験 モーダルサーベイ試験と宇宙機開発の関係 モーダルサーベイ試験の取得周波数範囲 宇宙機でのモーダルサーベイ試験のデータ取得の目的 モーダルサーベイ試験は正弦波振動試験かランダム振動試験か 共振点探査の共振とモード解析 設計…

宇宙交通管理こと、STM:Space Traffic Managementとは、宇宙機の打上げ、軌道投入、軌道変更、軌道離脱、地上への落下までの活動を管理することをいいます。 [目次] 宇宙空間の交通事情 宇宙交通管理の簡単な経緯 日本の宇宙交通管理 今後の宇宙機同士の接触事故 参考サイト 宇宙空間の交通事情 宇宙空間の交通は地上と比べると比較的自由です。 信号がなければ、交差点もない、看板や標識もなく、速度制限もありません。 方向転換は難しいですが、地上のように、直進、後退、左折、右折だけではなく、上方向や下方向も可能です。 mechanical-systems-sharing-ph.hat…

海外では森林火災に対して人工衛星によって宇宙空間から取得した画像データを活用して、早期発見システムを構築しています。 日本ではあまり表に出ない情報なのか、そもそもの森林火災件数が少ないためなのか、森林火災に対しての人工衛星による監視システムを構築しているのか、少し調べてみました。 日本の森林と山火事 農林水産省によると、日本の国土の67％が森林で、約2500万haが森林面積と言われています。 もっとも森林が少ない都道府県は大阪府で5.7万haで、2位が東京都の7.9万haです。 日本での山火事は、2016年から2020年の消防庁のデータによると平均して年間1300件発生しています。 おおよそ6…

宇宙インフラとは 宇宙インフラとは、地上を離れて宇宙という空間を使用した経済や社会を支える基盤となるサービスのことをいいます。 宇宙空間より得られた情報を使用するもの、宇宙空間より情報を生成するもの、宇宙空間を中継して使用するものがあります。 多くの人が日常的に使用しているものを上げるのであれば、天気予報。 地上遥か3万6000kmの宇宙空間に整備されている宇宙機である静止気象衛星（ひまわり）より得られた情報を利用しています。 気象衛星による日本の気象観測は1970年代後半より始まり40年以上続けられています。 自身の現在位置を知ることができる、GPS(Global Positioning S…

H3ロケット試験機1号機の打上げが2023年3月7日の行われ、失敗した。 2023年度中ごろに打ち上げ予定(2022年12月23日の宇宙基本計画工程表)であった試験機2号機を次の打上げのために準備している。 H3ロケットは政府関連ミッションを達成するための宇宙空間への輸送システムであり基幹ロケットと呼ばれている。 この基幹ロケットの開発を完了させるべく、試験機1号機の原因究明と試験機2号機の打上げ構成を検討している最中である。 ロケットに関する検討状況は、他の人に任せるとして、今回は問題となっている試験機2号機に小型衛星あるいは超小型衛星を搭載して打ち上げるための検討が始まっている。 試験機2…

目次 工作物の風荷重は規制がない？ 工作物とは 風荷重の設計検討 設計風圧(N)：W ピーク風力係数：Cr ピーク内圧係数：Cpi ピーク外圧係数：Cpe 設計用速度圧(N/m2)：q 設計用基準風速：V0 平均風速の高さ方向の分布を示す係数：Er ガスト影響係数：Gf 用途係数、重要度係数：I 工作物の設置荷重 機器の荷重：W0 設計風圧Wと機器の荷重W0の比較と検討 最後に 参考情報 工作物の風荷重は規制がない？ 風荷重（かぜかじゅう）とは、台風や竜巻、強風にて物体に受ける力のことを指します。 建築物では風荷重の設計が求められますが、工作物には規制（建築基準法による構造計算）がなく、どのよ…

[目次] 信頼と信頼性 信頼性と品質保証 参考サイト 宇宙業界は高信頼性であるといわれています。 ただ、高信頼性といっても決して特殊な設計方法をしているのではなく、自動車や家電、パソコンと同じ設計方法を取っています。 宇宙業界で有名なロケットは千を超える部品で構成され、宇宙機（人工衛星、探査機）を地球外に安全に運び出すという機能を持っています。 ロケットに搭載される宇宙機は、数週間から数年も休みなく稼働します。 開発方法は同じですが明確な違いがあります。 それは動き始めたら人間によるメンテナンスができないという点です。 地球からプログラムの書き換えはできるのですが、物理的なメンテナンスがほとん…

宇宙業界は高信頼性で成り立っているといわれています。 宇宙業界の高信頼性といわれても特殊な手法を取っているわけではありません。 もちろん、他の製品と比べてグレードが変わることはありますが、手法そのものは高い技術を要するものではありません。 JAXAにて公開されてるJAXA共通技術文書より、信頼性の設計項目について抜粋してみます [目次] 単一故障防止設計 宇宙機の冗長系の設計 参考 宇宙機の信頼性設計で重要度が高いのは、(1)設計余裕の確保及び故障リスクの最小化（単一故障への配慮）、(2)故障許容設計（致命的な状態に至らないようにするために、適切な冗長化、故障の伝搬・波及防止などの対策）の2つ…

H3ロケットの点火信号が自動停止し打上げが中止 Lessons Learnedとは、組織(に関わらないですが)において業務を遂行した上で得られた教訓(学んだ教訓)のことを指しています。 今回はH3ロケットの試験機が、打上げ直前までに打上げシーケンスが進んだにもかかわらず、ロケットに点火せずに打ち上げられなかった件についてまとめました。 H3ロケットはその後打ち上げられましたが、搭載していた宇宙機を分離するに至らず原因究明がされています。 本来ならば、今回の処置を実施しロケットが打ち上げられた後に、今回の事象について同じ不具合が発生しないような是正処理（同様の問題の再発防止対策）が行われます。 …

ロケットの打上げ延期の時の宇宙機（人工衛星など）の対応とは いくつかの場合分けになるとは思いますが、打上げ直前のカウントダウンフェーズの場合、次のようになります。 フェアリングに搭載されたまま、次の打ち上げまで保管 フェアリングから外して、衛星分離機構に結合したまま、次の打ち上げまで保管 フェアリングから外して、衛星分離機構から外して保管 宇宙機由来のトラブルでなければ、基本、衛星分離機構から外すことはありません。 可能性として、ロケット側の致命的なトラブルで、打上げが絶望的となったら外すかもしれません。 そして、これらはリスク回避を基準に判断されます。 フェアリングに搭載されたままのリスクと…

2波長赤外線センサとは？ 赤外線センサといっていますが、いわゆる赤外線カメラのことです。 赤外線は、人間の目に合わせた可視領域外にある光の波長域のことで、可視領域では識別しにくい物体や現象を観測するために用います。 2波長という、それぞれ別の光の波長域を観測することで、通常では見逃してしまったり、疑似的に模造した物体を識別し、本物を当てることができます。 赤外線を用いる技術は多くあり、特に熱を観測できることから熱源探知機としても利用されています。 兵器の視点でいうと、赤外線はミサイルの推進剤が燃焼する熱やCO2などの炭素ガスを検知することができます。通常の可視光では単なる蒸気のような白い雲のよ…

宇宙業界では3Dプリントが注目されています。 注目されているといっても、2022年はややニュース記事としては少なくなっている印象です。 宇宙開発には試験や検証で時間が掛かります。 特に初号機の場合は、小型衛星の場合でも2年以上の期間で開発されます。 逆に、2022年にニュース記事が少なかったのはちょうど検証の期間であった可能性もあります。 今回は人工衛星開発における3Dプリントの現状をまとめていきます。 [目次] すでにフル3Dプリンタ衛星が打ち上げられている 人工衛星の3Dプリンタ事情 その他の情報 参考サイト すでにフル3Dプリンタ衛星が打ち上げられている 2022年にオーストラリアのFl…

宇宙業界が盛り上がっていると言われることもあり、世界規模では2030年代後半には100兆円の市場規模と言われています。 日本政府目標としては、2030年代までに2倍を目標としています。 [目次] 宇宙業界の規模 日本の業界規模の中での宇宙産業 宇宙業界の規模がそれほど大きくない理由 参考サイト 宇宙業界の規模 そんな宇宙業界ですが、業界内でも市場が7つに分かれています。 ①宇宙機器産業 約3500億円 ②宇宙利用サービス産業 約7700億円 ③宇宙関連民生機器産業 約1億4500億円 ④ユーザー産業 測位分野 約3.2兆円 ⑤ユーザー産業 通信・放送 約2.2兆円 ⑥ユーザー産業 リモートセン…

設計におけるトレードオフの考え方はいくつか存在しています。 今回は比較的に宇宙業界で使用されているトレードオフと称している手法は、いくつか書籍やネットの情報と差異があったので紹介します。 [目次] トレードオフとは トレードオフの検討項目例 最近の宇宙のニュースとトレードオフ：イプシロン6号機 技術面におけるトレードオフのまとめ 参考サイト トレードオフとは トレードオフ（trade-off）は、製品開発では複数の設計アイディアや搭載機器を選択する際に、要求事項に合致することは前提として、選択に関わる要素を洗い出し、要素の優先事項を明確にして適切なリスクを選択する手法です。 新規の製品開発設計…

宇宙業界とは 宇宙業界、あるいは宇宙開発ビジネスという括りで考えると、宇宙関連機器の発注者、製造者、運送者、運用者、分析者、利用者に分けられます。 宇宙業界は、宇宙開発初期から延々と関わり続けてきたオールドスペースと、2010年代後半より始まったニュースペースに2つに分けられることが多いです。 [目次] 宇宙業界とは オールドスペース（OLDSPACE) ニュースペース（NEWSPACE) オールドスペースとニュースペースの違い 業界の市場 宇宙業界の魅力 宇宙就活サイト 宇宙就活 宇宙関連事業 マイナビ JAXA新卒採用サイト 転職サイトから実情を調べる 文系で宇宙関係の就職が可能なのか オ…

「マツコの知らない世界」でみる「宇宙の世界」 明日よる8時57分#マツコの知らない世界 【宇宙の世界】ゲストは・・・▼宇宙についてぶっちゃけにきた宇宙飛行士🚀野口 聡一さん @Astro_Soichi宇宙に3回行った野口さんが気づいた宇宙の真実とは…さらにメタバースで宇宙へ！お楽しみに💖 pic.twitter.com/gsGz5R8RA6 — マツコの知らない世界 1/3(火)21:00〜🎍新春2時間SP🗻 (@tbsmatsukosekai) 2022年12月5日 youtu.be https://youtu.be/t9X5wHmgJEM?t=9 2022年6月にJAXAを退職した宇宙飛行…

テラヘルツ波とは テラヘルツ波は、100GHzから10THzの間の周波数のことで、テラヘルツ帯であることからテラヘルツ周波数あるいはテラヘルツと呼ばれています。 3mmから30μmの波長レンジを有し電磁波を示しています。 周波数帯としては電磁波（電波）と光の間の周波数帯と言われています。 放射線のような物体にぶつかった際に、持っているエネルギーが原子や分子に加わり電子をはじくなどのイオン化とも呼ばれる電離作用を持たず、生物学的に無害であると考えられています。 リモートセンシングによる観測 あらゆる物質は、それぞれ固有の周波数の電磁波を放射します。 外部から電磁波を受けると固有の周波数帯を吸収し…

インドのNASA、JAXA版ともいえるインド宇宙研究機関（ISRO）があります。 インドは1975年にISROが初めて人工衛星を打ち上げて以来、通信衛星、地球観測衛星、航法衛星、軍事衛星をはじめ、何十機もの宇宙機を打ち上げています。 世界的にみると、アメリカ、ロシア、中国、日本、欧州に並ぶ宇宙開発国の一つです。 1975年、インドの初の人工衛星はロシアのロケットによって打ち上げられました。 衛星自体は、電力系統の故障によって5日後には通信が途絶えてしまいましたが、その後も継続的に宇宙機を開発し続けています。 また、1980年代後半からロケットを開発し打ち上げるようになり、1993年の初回打上げ…

地球周回衛星の周回数とは、地球周回衛星は1日に地球を何周も回っており、1日に何周回っているかを示したものです。 地球周回衛星の多くは地球観測衛星であることが多く、日本の組織が保有している衛星では、JAXAのALOS-2、ALOS、アクセルスペースのGRUS、synspectiveのStriX-1、キヤノン電子のCE-SAT、ソニーが打上げ予定のSTAR SPHEREが該当し、いずれも地球観測衛星です。 アメリカのSpaceXの通信衛星であるStarlinkも地球周回衛星になります。 周回数 周回数（N）は、地球の軌道周期24時間（=86400sec）に対し人工衛星が地球を1周するのに要する時間…

月は地球唯一の天然の衛星です。 月は地球と同期して自転しているため、常に同じ面を地球に向けています。 ただし、地球から月を観測すると、見かけ上、秤動（ひょうどう）と呼ばれるゆっくりとした振動運動が見られます。 そのため、月の半分ではなく、約59%程度を観測することができます。 1959年にソビエト連邦の月面着陸計画によって無人のミッションが行われました。 その10年後の1969年にアメリカ合衆国のアポロ11号が最初の有人着陸となります。 最初に月面に踏み入れたのはアメリカ人のニール・アームストロングで、1972年のアポロ17号のジーン・サーナンが最後に歩いています。 その後、月には無人機のみの…