【高知高専】高専衛星KOSEN-1宇宙技術実証に成功！

〜衛星の心臓部に市販のLinuxマイコンボードを使用〜

高知工業高等専門学校（高知県南国市、校長：井瀬　潔　以下「高知高専」という。）を中心とする10高専（高知高専、群馬高専、徳山高専、岐阜高専、香川高専、米子高専、新居浜高専、明石高専、鹿児島高専、苫小牧高専）が開発した超小型衛星KOSEN-1が行う、3つの新しい宇宙技術実証のうち、最初の技術実証となる衛星の心臓部に市販のLinuxマイコンボードを使うという先進的な宇宙技術実証に成功しました。

　超小型衛星KOSEN-1は、JAXAのイプシロンロケット５号機により、2021年11月9日9時55分16秒（日本標準時）に打ち上げられました。このKOSEN-1衛星は、2018年12月にJAXAの革新的衛星技術実証２号機の実証テーマに選定され、50名を超える高専生を中心に2年半かけて開発されたもので、3つの新しい宇宙技術実証が予定されています。
　今回、最初の技術実証となる衛星の心臓部に市販のLinuxマイコンボードを使うという先進的な宇宙技術実証に成功しました。この技術実証では、超小型で低消費電力となるLinuxマイコンボードを、衛星の心臓部となるOBC（Onboard Computer）に使用し、常時衛星で運用するという先進的な技術実証を行い、OBCと連動した搭載カメラによる地球の写真撮影にも成功しました。

2022年3月16日に取得されたKOSEN-1衛星が撮影した日本上空の画像データ （搭載した広角カメラによるもので、右下斜め方向に九州、四国、紀伊半島が見られる）

【内容】
　KOSEN-1衛星は、大きさが10センチ四方の立方体（1U）を縦に二つ重ねた超小型サイズ（2Uのキューブサットで寸法は10cm×10cm×23cm）で、重量は2.6kgとなっています。

木星電波観測技術実証衛星KOSEN-1のCG（提供：JAXA）

　このKOSEN-1衛星では、木星電波観測技術実証衛星として、下記のような2Uのキューブサットにおける新しい3つの宇宙技術の実証を目指しています。

1.  超小型Linuxマイコンボード Raspberry Pi CM1ベースのOBCの宇宙実証
2.  デュアルリアクションホイールによる超高精度姿勢制御の宇宙実証
3.  木星電波観測用6.6m長ダイポールアンテナ展開技術の宇宙実証

　今回、キューブサットと呼ばれる超小型衛星の心臓部のコンピュータ（OBC）に、市販のLinuxマイコンボードを使うことにより、高度な衛星用ソフトのプログラミングを初心者にも学びやすいプログラミング言語のPythonで行うことを可能とし、多くのプログラム開発者が分散してソフト開発ができることを実証することができました。
　このOBCは、超小型で低消費電力となるLinuxマイコンボードのRaspberry Pi Compute Module 1 (CM1)を使うことにより、LinuxのOS上での膨大なリソースを使うことが可能となりました。また、市販のCM1ボードを使うことにより、OBCのハード的なシミュレーションも容易に行うことができるようになりました。このOBCのソフト開発においては、CM1ボードを使って開発するプログラムをインターネット上で共有することにより、各ミッションのソフト開発が行われました。この方法により、多くの高専生が参加する新しい分散型OBCソフト開発が実現できました。
　また、マイコンボードのRaspberry Piを活用した作品やアイデアを競う「みんなのラズパイコンテスト2021」に、KOSEN-1チームとして「ラズパイ衛星KOSEN-1」というタイトルで応募し、155件の応募の中、最高賞のグランプリ賞に匹敵する特別賞を2021年11月23日に受賞しております。

 【注記】
Linux（リナックス）:コンピュータを動かす基本ソフト（OS）
Raspberry Pi（ラズベリーパイ）: 世界的に広く普及している教育や産業用のLinuxベースのマイコンボード

　KOSEN-1衛星の心臓部のコンピュータとなるOBC（OnBoard Computer）基板を持つ 　　　高知高専のKOSEN-1衛星開発チームの学生

「みんなのラズパイコンテスト2021」において「ラズパイ衛星KOSEN-1」で特別賞を受賞

【プロジェクトについて】
　KOSEN-1衛星は、木星から放射される自然電波を衛星で観測するための最新の技術を実証することを目的とした、木星電波観測技術実証衛星です。この衛星の開発は、高知高専と群馬高専を中心とした10高専（高知高専、群馬高専、徳山高専、岐阜高専、香川高専、米子高専、新居浜高専、明石高専、鹿児島高専、苫小牧高専）の50名を超える高専生が参加する高専間連携プロジェクトになります。
　このKOSEN-1衛星開発は、平成26年度に採択された文部科学省の実践的若手宇宙人材育成プログラム「国立高専超小型衛星実現に向けての全国高専連携宇宙人材育成事業」（代表者：高知高専・今井一雅）、平成29年度宇宙航空人材育成プログラム「超小型衛星開発を通した高専ネットワーク型宇宙人材育成」（代表者：徳山高専・北村健太郎）、そして令和2年度宇宙航空人材育成プログラム「継続的な超小型衛星開発・運用を通した次世代の高専型宇宙人材育成」（代表者：新居浜高専・若林誠）の事業として継続的に行われてきたものです。

【参考資料】
（1）JAXAホームページ：
　・木星電波観測技術実証衛星「KOSEN-1」インタビュー記事
　　https://www.kenkai.jaxa.jp/kakushin/interview/02/interview02_16.html
　・JAXA革新的衛星技術実証2号機/イプシロンロケット5号機特設サイト
　　https://fanfun.jaxa.jp/countdown/kakushin2-epsilon5/index.html
　・JAXA革新的衛星技術実証2号機
　　https://www.kenkai.jaxa.jp/kakushin/kakushin02.html
（2）YouTube：JAXA革新的衛星技術実証2号機／イプシロンロケット5号機
　　フライトシーケンスCGの紹介　https://youtu.be/pLghraclhXs
（3）新居浜高専ホームページ：文部科学省「宇宙航空人材育成プログラム」に採択されました
　　https://www.niihama-nct.ac.jp/2020/07/22/entry-topics-19090/
（4）高知高専ホームページ：
　・第１回全国高専宇宙コンテストで優良賞を受賞
　　http://www.kochi-ct.ac.jp/news/archives/688
　・10高専が開発した「超小型衛星KOSEN-1」の打ち上げ成功について
　　http://www.kochi-ct.ac.jp/news/archives/649
　・国立高専初の人工衛星KOSEN-1のJAXAイプシロンロケットによる打ち上げ予定について
　　http://www.kochi-ct.ac.jp/news/archives/607
　・JAXAのホームページにKOSEN-1衛星のインタビュー記事が公開されました
　　https://www.kochi-ct.ac.jp/news/archives/581
　・文部科学省「宇宙航空人材育成プログラム」に採択されました
　　https://www.kochi-ct.ac.jp/news/archives/468
　・高知高専・群馬高専を中心とする10高専による超小型衛星がJAXA革新的衛星技術実証２号機に搭載される実証テーマに選定されました
　　https://www.kochi-ct.ac.jp/news/archives/247
（5）「みんなのラズパイコンテスト2021」発表、「特別賞」は小型ラズパイ衛星
　　https://project.nikkeibp.co.jp/pc/atcl/19/06/21/00003/110400290/?P=4

高知工業高等専門学校について
　2030年頃には、AI、ロボット、ビッグデータなどの技術革新が一層進展し、社会や生活を大きく変えていく超スマート社会（Society5.0）の到来が予想され、経済発展と社会的課題の解決を両立する、人間中心の社会が実現されていくと言われています。その中で克服すべき多くの課題を自ら解決し、全く新しい事業や市場の創出に貢献する人材が求められます。
　高知高専はこれからの社会の変化と時代のニーズに対応できる人材を育成する1学科制の高等専門学校です。1・2年次では、教養科目・専門基礎科目・実験実習で基本力を身につけ、3年次からは専門分野5コースのいずれかに進み、コアな専門分野と多面的な知識を融合、幅広い学識・技術が活かせるハイブリッド型の人材を育成しています。
　自らの力で新しい社会をデザインする「みらい人」の輩出を高知高専は目指します。

【学校概要】
学校名：独立行政法人国立高等専門学校機構　高知工業高等専門学校
所在地：高知県南国市物部乙200-1
校長名：井瀬　潔
設立：１９６３年
URL：https://www.kochi-ct.ac.jp/
事業内容：高等専門学校・高等教育機関

【お問い合わせ先】
高知工業高等専門学校　総務課企画係
TEL：[phone]
e-mail：[e-mail]