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NASAの新しい小型衛星群にAndroidスマートフォンが搭載

NASAの新しい小型衛星群にAndroidスマートフォンが搭載
NASAの新しい小型衛星群にAndroidスマートフォンが搭載
高高度気球試験中のPhoneSat 1.0。写真提供:NASAエイムズ研究センター、2011年。
高高度気球試験中のPhoneSat 1.0。写真提供:NASAエイムズ研究センター、2011年。

NASAに関する最近のメディアの注目は、当然のことながら火星探査車キュリオシティに集中していますが、この宇宙航空研究機関が計画している実験はそれだけではありません。カリフォルニア州モフェットフィールドにあるNASAエイムズ研究センターのチームは、Android搭載のNexus Oneスマートフォンを搭載した超小型衛星の将来的な打ち上げに取り組んでいます。「PhoneSat」と呼ばれるこのプロジェクトは、小型宇宙船技術プログラムと呼ばれる、実用可能な超小型衛星に小型の民生用電子機器を組み込むより大規模な実験の一環です。

PhoneSatの打ち上げ日は未定ですが、3機のPhoneSatが2012年後半にロケットに打ち上げられる予定です。(現在静かなPhoneSatのTwitterアカウントからツイートが見られるようになることを期待しています。)しかし、打ち上げが刻一刻と近づくにつれ、期待が高まるものがたくさんあります。以下に、現時点でわかっていることをお伝えします。

PhoneSatの2つの設計プラン

NASAの宇宙技術プログラムから提供された情報によると、チームは2つの超小型衛星プロトタイプモデルを開発しており、当初はそれぞれ異なる時期に打ち上げられる予定だった。最初のモデルであるPhoneSat 1.0は最小限の機能しか備えていない。チームは、スマートフォンを搭載した小型衛星が宇宙での短期間の滞在に耐えられるかどうかを検証したいと考えている。成功の大きな指標は、宇宙滞在中に衛星が運用状態や画像データを送信できるかどうかだ。Nexus Oneに加え、衛星の主要部品には外部バッテリーと外部無線ビーコンが含まれる。ウォッチドッグ回路がシステムを監視し、必要に応じてNexusを再起動する。

PhoneSat 1.0の組み立ての様子。写真提供:NASAエイムズ研究センター、2011年。
PhoneSat 1.0の組み立ての様子。写真提供:NASAエイムズ研究センター、2011年。

これらすべては、コーヒーカップほどの大きさの10cm四方のキューブサット(CubeSat)に収められ、3ユニットが製造されます。ユニット1つあたりの重量は、驚くほど軽量の4ポンド(約1.8kg)です。では、この小型衛星を運ぶのはどんな乗り物でしょうか?それは、最大15,000ポンド(約6,400kg)の荷物を運ぶことができる低軌道ロケット、アンタレスロケットです。

より高度なモデルであるPhoneSat 2.0は、新型Samsung Nexus Sを搭載することでPhoneSat 1.0の機能を向上します。衛星の設計には、双方向Sバンド無線、太陽電池アレイ、GPS受信機も含まれています。無線は地上から衛星に指令を出し、太陽電池パネルは衛星が長時間のミッションを遂行することを可能にします。また、PhoneSat 2.0の設計には、磁気トルクコイル(地球の磁場と相互作用する電磁石)と、宇宙空間における衛星の姿勢を制御するリアクションホイールも組み込まれています。

NASAの広報担当者によれば、PhoneSat 1.0モデル2機とPhoneSat 2.0モデル1機が、今年後半にオービタル・サイエンシズ社のアンタレスロケットの初飛行で打ち上げられる予定だという。

これまでの進歩

PhoneSatチームは数年前から、Nexus Oneの限界に挑戦するテストを繰り返し、このミッションに向けて準備を進めてきました。2010年7月には、Nexus Oneが高速・高高度飛行に耐えられるかを確認する予備テストとして、2機のNexus Oneをロケットで打ち上げました。1機は墜落し、スマートフォンは破壊されましたが、もう1機はNexus Oneを無傷のままで着陸しました。PhoneSat 1.0は、熱真空チャンバー、振動・衝撃試験台、高高度気球などでもテストされ、いずれも大きな成功を収めています。

これらの打ち上げの背後にある哲学は、シリコンバレーの起業家精神と非常によく似ています。それは、PhoneSatの飛行実証文書に記されているように、「これまで宇宙で飛行した中で最も低コストで、かつ最も容易に製造できる衛星を打ち上げる」というものです。PhoneSatのプロトタイプ1機の製造コストは約3500ドルで、NASAのエンジニアたちは市販のハードウェアを設計に使用しており、一切改造していません。エンジニアたちはこのミッションのために新たな技術を開発しておらず、広く入手可能な製品のみを使用しています。

PhoneSat の今後は?

これらの低コストのユニットは、一般的な消費者向けデバイスが大規模な宇宙探査実験にどのように活用できるかを示すだけでなく、将来のNASA小型宇宙船プロジェクトの開発コスト削減にも貢献します。チームは、月探査、低コストの地球観測、宇宙飛行のための新技術やコンポーネントの試験など、将来のミッションにPhoneSatを使用する予定です。2013年に予定されている別のミッションでは、PhoneSat 2.0を使用して太陽物理学の測定を行う予定です。

Otpoo

Health writer and researcher with expertise in evidence-based medicine and healthcare information.