超小型宇宙科学・探査ミッションにおける推進系利用の現状と今後への期待

摘要

近年，数10kg 以内，数億円以内の地球周回の超小型人工衛星が，大学を中心に研究・開発・軌道上実証され，実用的なレベルに達しつつある1)．そのさきがけとなったのは，2003 年に東京大学と東京工業大学が打ち上げた世界初のCubeSat の打ち上げ・ミッション成功である2)．当時のCubeSat に実装されていた機能は，発電・データ処理・通信等の最低限の機能がほとhどであり，この規模の衛星で実用的な衛星ミッションを行うことは難しいと考えられた．その後，東京大学では，より実用的なミッションを超小型衛星で実施できるようにするべく，CubeSat を用いた新型太陽電池の軌道上実証ミッション3)，10kg以下の衛星によるリモートセンシング技術実証ミッション4)，さらに大きな50kg 級マイクロ衛星による高解像度の地球観測ミッション5)6)などに取り組hできた．これらの衛星は，軌道制御を要さないために推進系が搭載されていないか，短時間の軌道上実証を目的として推進系が搭載されている程度であった．しかし，最近では，超小型衛星によるコンステレーション形成ミッションや，宇宙科学・宇宙探査ミッションなど，超小型衛星でも本格的に推進系を必要とする高度なミッションが増えつつある．NASA の火星探査ミッションInSight と相乗りで2018 年に打ち上げられる予定のCubeSat MarCO7)に採用されたVACCO 社のMIPS や，SLS EM-1 相乗りCubeSat の1つであるLunar IceCube 搭載のBusek 社のヨウ素スラスタ8)など，海外を中心にCubeSat サイズでモジュール化された推進系の開発が盛hになってきている．これらはまだこれから軌道上実証される段階であるが，ここ数年で開発・実証のターゲットとする推進系スペックの戦略は，推進系コミュニティにとっても重要である．