宇宙のハイエンドコンデジ、NECの新型地球観測衛星「ASNARO-2」公開

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日本電気(NEC)は8月9日、今年打ち上げ予定の小型地球観測衛星「ASNARO-2」(アスナロツー)を公開した。

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小型低価格で高性能

ASNARO-2は経済産業省が推進する小型地球観測衛星プロジェクト「ASNARO」の2号機だ。いずれもNECが中心になって開発しており、日本国内での商業利用だけでなく輸出も視野に入れている。1号機の「ASNARO-1」は2014年11月に打ち上げられた光学衛星(望遠鏡で地上を撮影する衛星)で、ASNARO-2はレーダー衛星(電波で地上を撮影する衛星)だ。

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ASNAROシリーズの特徴は「短納期、高性能、小型かつ低価格」だという。標準設計を用いて受注から短期間で衛星を設計・製造し、小型で低価格でありながら高性能を実現するということだ。ASNARO-2の性能を考えるために、同じレーダー地球観測衛星であるJAXAの「だいち2」と比較してみよう。衛星の重量はだいち2が2tなのに対して、ASNARO-2は580kgと約1/4。それに対して地上の物体を見分ける能力、分解能は1~3mで、スペック上は分解能1mのASNARO-2の方がやや上だ。

※重量は資料により若干の差がある。

ではASNARO-2の方が高性能なのかというとそうとも限らない。地球観測衛星は宇宙を飛びながら地上を帯状に撮影するが、ASNARO-2の帯の幅、観測幅は分解能1mで10km、観測幅を大きくとるモードでは分解能16mで幅50km。一方、だいち2は分解能1mのモードで観測幅25km、観測幅優先のモードでは分解能60mで最大490kmもの撮影が可能だ。ASNARO-2は小型低価格を活かして、特定の場所を狙って撮影したい商業利用などに向いている。また、多目的なだいち2で撮影した広域画像の中から、気になる場所を選んでASNARO-2がピンポイント撮影するような使い方が向いていると言えるだろう。

もう一点、異なるのはレーダーに使用する電波だ。だいち2のレーダーはLバンドという電波を使用しており、樹木の葉ぐらいなら透過して地面を撮影することができるため、地形の変化の観測などに適している。一方、ASNARO2のレーダーはXバンドという電波を使用しているため、葉で反射する。このため樹木の高さの変化、稲などの作物の成長を観測することもできるということだ。

「NEXTAR衛星バス」との2段重ねが特徴

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さて、公開された機体を見てみよう。公開された時点で、ASNARO-2はロケット搭載に合わせて畳んだ状態だ。上部には3分割して横に畳まれたレーダーのパラボラアンテナ、側面にはやはり畳まれた3枚1組の太陽電池が取り付けられている。

箱型の機体部分を見ると、サイコロを上下2段に重ねたようになっているのがわかる。上半分はSAR(合成開口レーダー)で、下部はASNARO-1と共通の「NEXTAR衛星バス」だ。衛星バスとは人工衛星に共通の電源、エンジン、通信システムなどをまとめたもので、これに観測装置など個々の衛星に必要な装置を搭載することで人工衛星を構成する。大型トラックのシャシーにポンプを載せれば消防車に、冷蔵庫を載せれば冷蔵トラックになるようなイメージだ。

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汎用的に使える高機能な衛星バスを用意し、衛星を短期間・低価格で開発できるようにすることもASNAROプロジェクトの重要なテーマだった。ASNARO-1、ASNARO-2と機能の異なる2機の衛星に共通の衛星バスが使用されたことで、NEXTAR衛星バスの汎用性が実証されたと言える。レーダーを搭載するASNARO-2はASNARO-1より消費電力が多いが、もともとレーダー衛星としての使用を想定していたこともあり、配線など小さな変更で済むよう工夫したとのことだ。

まただいち2と比べると、レーダー自体の形状も大きく異なっている。だいち2は平面のフェイズドアレイアンテナ、ASNARO-2は丸みのあるパラボラアンテナだ。これは、フェイズドアレイアンテナは多数のアンプなど電波送受信機器が必要なのに対してパラボラアンテナは1個で済むため、小型化や低価格化、省電力化に適しているとのことだ。

コストを抑えた「ハイエンドコンデジ」的な設計

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共通化により妥協した点もある。通常、レーダー衛星はだいち2のようにレーダーを地球に、太陽電池を太陽に向けた姿勢で飛行する。しかしASNARO-2はレーダーが(写真の姿勢で)上向き、地球との通信アンテナが手前向き、太陽電池が下向きに取り付けられている。この配置だと、通常飛行時は通信アンテナを地球に、太陽電池を太陽向きにしていれば良いが、観測時にはレーダーを地球に向けるよう毎回姿勢を変えなければならない。これは、光学観測衛星であるASNARO-1と共通の設計を用いることで開発を簡素化し、コストを抑えた結果だとのことだ。

また、ASNARO-2は90分かけて地球1周する間に2分程度しか観測を行わない。これは電力、温度上昇、撮影した画像を保存するメモリーや地球へ送る通信装置の容量などの制限によるもので、これらを全て機能向上すれば衛星の大型化、高価格化は避けられない。小型低価格で機能は控えめ、しかし画質は大型機並みという「宇宙のハイエンドコンデジ」と言えるだろう。

イプシロンロケットとのタッグでパッケージ輸出へ

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ASNARO-2は経済産業省の衛星だが、運用やデータの解析などはNECの手で行われ、これらのパッケージサービスとして画像の販売などが行われる。新たに成立した「衛星リモートセンシング法」が適用され、ASNARO-1とともにサービスが行われる計画だ。さらに、ASNARO-2の同型機「ロータスサット」がベトナムに採用され、現在契約手続きを進めている。小型低価格のASNAROシリーズ・NEXTAR衛星バスは、新興国の需要も期待できるのだ。

また、JAXAの小型ロケット「イプシロンロケット」は、NEXTARを視野に入れて開発されたという面もある。イプシロンロケットは試験機1号機に続いて、2号機以降は「強化型」と呼ばれるタイプに移行しているが、この強化型イプシロンロケットを開発する際に要求された性能のひとつが「ASNARO-2を打ち上げられること」だった。ちなみにASNARO-1はイプシロン強化型の開発前ということもあり、ウクライナのロケットで打ち上げられている。

ASNARO-2は現在鹿児島県の内之浦宇宙空間観測所で組み立て中のイプシロンロケット3号機で打ち上げられる予定だ。今後、国内外でNECのNEXTAR衛星が採用された場合、イプシロンロケットによる打ち上げもセットで契約される可能性が高い。ASNARO-2の成功は、イプシロンロケットと併せた「パッケージ輸出」への第一歩と言えるだろう。

Image Credit:NEC,JAXA

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大貫 剛
東京都庁に技術職職員として11年間勤務後、民間宇宙開発を志して退職。ベンチャーを経て、宇宙開発や前職の経験を生かして公共事業に関する解説などの、情報発信をしている。宇宙作家クラブ会員。

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