【SPROUT打ち上げまで32日です!】

皆さま,こんにちは.
修士1年の大日向です.

SPROUTマスターになろう!昨日に引き続き,姿勢決定・制御ミッションについてお送りします.本日は姿勢決定・制御ミッションのうち,姿勢制御についてお伝えします.

姿勢制御
姿勢制御用のアクチュエータとしては,リアクションホイールやスラスタなど,様々なものが存在していますが,SPROUTの姿勢制御は磁気トルカを用いた3軸姿勢制御を行います.
磁気トルカとは,電磁石のことで,コイルを巻いて作られています.コイルですから,電気を流すと電磁石となります(右ねじの法則のことです).
右ねじの法則

磁気トルカ


磁石のN極とS極を近づけると磁石に力が加わり,くっつきます.これと同じ原理で,磁気トルカ(電磁石)と地球の磁場の干渉によって,磁気トルカに力が加わり,衛星の姿勢制御を行うことができるのです.

姿勢制御の種類としては主に2種類があります.
デスピン制御・・・衛星の回転を抑制する制御
指向制御・・・任意の姿勢に指向させる制御

昨日お伝えしたように,姿勢制御をするときも,どれぐらいの力を加えればいいのか,数値計算を行う必要があります.姿勢制御の手法に関しても,様々な方法が既に提案されており,SPROUTに搭載する代表なものとして,デスピン制御にB-dot制御則,指向制御にクロスプロダクト制御則というものを用いています.一例として,デスピン制御のシミュレーションの結果を紹介します.

デスピン制御


上のグラフは,衛星の回転を抑制するデスピン制御のシミュレーション結果です.縦軸が衛星の角速度で,横軸が時間です.グラフをみると,衛星の角速度が徐々に抑制されていることが分かります.これはシミュレーション結果ですので,実際はどのような運動をしてくれるのか,楽しみです.

指向制御では,任意の姿勢に指向させることができる制御であるので,つまり地球を向かせることも可能です.SPROUTでは,カメラが搭載されていますので,カメラを地球に向けて,地球を撮影する,といったこともミッションに取り入れています.
ぜひ,皆さまには姿勢制御をきちんと行って,きれいな地球の写真をお送りすることができればと思っています!

本日で姿勢決定・制御ミッションに関しては一時終わりとなりますが,姿勢決定・制御システムの設計などに関しては,後日またお伝えする予定です.
明日からはいよいよ衛星の設計やシステムに関して紹介していきたいと思います!衛星のシステムは沢山ありますので,それぞれ細かく知ることによって,よりSPROUTマスターに近づけると思います!
それでは次は,運用予測について,修士2年の角川さん,よろしくおねがいします.