羽生 宏人

<p>本稿では，観測ロケットベースの超小型衛星打上げ機による地球周回楕円軌道への軌道投入について，その飛行計画について概説する．本打上げ機による目標軌道は，遠地点高度約1,800 km，近地点高度約180 kmであり，近地点高度が低いために期待される軌道寿命は短い．飛行計画に対するミッション要求の一つとして，軌道寿命30日以上の軌道に衛星を投入することが挙げられる．機体誤差源や飛行環境の誤差が達成される軌道に対して大きく影響するため，これらの誤差が十分に小さくなるように管理しなければならない．ここでは観測ロケットをベースにして，どのように超小型衛星打上げ機としての要求を満足する軌道計画を立案したか，およびノミナル軌道に対する飛行分散や飛行安全に対する解析結果を示す．また飛行結果およびポストフライト解析を示し，将来的な能力向上の一案を紹介する．</p>

<p>本解説では，超小型衛星打上げ機（SS-520 4，5号機）の機体システム開発の概要を示す．本ロケットの開発意義は，搭載した宇宙用機器に品質の高い民生部品を活用して超小型衛星打上げシステムを作り上げたことと，従来の開発手法に加え新たに取り組んだ民生品の品質保証の考え方を構築してフライト実証したことである．また，既存の観測ロケットに衛星打上げ能力を持たせるためには，いくつかの課題を克服する必要があった．抜本的な構造軽量化，搭載機器の小型軽量化，衛星とロケット一体となった機能の最適配分，誘導制御系の工夫，飛行安全，Test as Flyをベースとした検証試験等々，限られたリソースと開発期間の厳しい制約条件のなかで随所に創意工夫を施した．本解説では，その開発におけるポイントを総括した．</p>

第2回観測ロケットシンポジウム（2019年8月5日-6日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所（JAXA)(ISAS)）, 相模原市, 神奈川県 2nd Sounding Rocket Symposium (August 5-6, 2019. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan 著者人数: 11名 資料番号: SA6000142022 レポート番号: Ⅶ-1

第2回観測ロケットシンポジウム（2019年8月5日-6日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所（JAXA)(ISAS)）, 相模原市, 神奈川県 2nd Sounding Rocket Symposium (August 5-6, 2019. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan 著者人数: 26名 資料番号: SA6000142023 レポート番号: Ⅶ-2

第2回観測ロケットシンポジウム（2019年8月5日-6日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所（JAXA)(ISAS)）, 相模原市, 神奈川県 2nd Sounding Rocket Symposium (August 5-6, 2019. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan 著者人数: 17名 設計製造協力: NETS, 山本機械設計 資料番号: SA6000142024 レポート番号: Ⅷ-1

© 2018 Univelt Inc. All rights reserved. On February 3, 2018 at the JAXA Uchinoura Space Center, JAXA experimented SS-520 No. 5 launch with a 3U sized cube sat called TRICOM-1R aboard. After liftoff, flight of SS-520 No. 5 proceeded normally. Around 7 minutes 30 seconds into flight, TRICOM-1R separated and was inserted into its target orbit. And the launcher became the world’s smallest class satellite launcher. SS-520 launch vehicle is one of sounding rockets operated in JAXA/ISAS, and originally two-stage rocket. In this experiment, to make this vehicle put a satellite into orbit, the third stage motor is added. And this sounding rocket has four tail fins for spin stabilization, but usually don’t have an attitude control system during the flight. But in this mission, it is needed to control its attitude to ignite second and third motor toward horizontal after first stage burn-out. The gas jet system is installed into between the first stage and the second stage of the vehicle as a unique active attitude control system. The gas jet system can control the spin axis direction and the spin rate of the vehicle during the coasting fight. Because of this constraint, the apogee altitude after the burn out of the first stage motor almost correspond with the perigee altitude of the elliptical orbit. In this mission, the sounding rocket-based Nano launcher is planned to put TRICOM-1R into the elliptical orbit. Its targeted apogee altitude is about 1,800 km and its perigee altitude is about 180 km. Because the perigee altitude is relatively low, the orbit life is very short. One of the mission requirements is to make the vehicle an orbit insertion with more than 30 days orbital lifetime. The vehicle error or the environment error deeply affect the achieved trajectory. These errors must be small enough to put TRICOM-1R into orbit. This paper discusses about the trajectory design on how to manage the sounding rocket into a satellite launching vehicle, the effect of the orbital distribution depending on the various errors, the flight safety analysis, and finally flight performance evaluation.