米国のAerospace Corp.は、12月にRocket LabのElectronロケットで4基を打ち上げた後、低地球軌道における平面型衛星DiskSatの運用可能性試験を続けている。衛星は、同社がこのミッション専用に設計したディスペンサーから高度550キロメートルで展開され、現在、技術者らはEnpulsionのNano Field Emission Electric Propulsion電気推進システムの稼働に取り組んでいる。
DiskSat衛星の重量はそれぞれ約17キログラムで、直径1メートル、厚さ2.5センチメートルの円盤形に設計されている。大気抵抗によって衛星は現在の軌道からゆっくりと降下しているが、次の目標は推進装置を使用して軌道を下げ、超低地球軌道、すなわち高度300キロメートル未満の軌道を維持することだ。
システムの再構築を迫る設計
DiskSatは従来の小型衛星とは根本的に異なる。その構造体は、ハニカム構造のアルミニウム製コアに接着した炭素繊維複合材の板で製造されている。この異例の形状により、Aerospaceの技術者らは電力管理、通信、姿勢制御、熱制御の各システムを再設計または改修することを余儀なくされた。
実証ミッションの主任技術者であるDarren Rowen氏は、DiskSatは2000年代初頭にCubeSatが登場して以来、容器に格納される衛星における最大の進展を示すものだと述べた。しかし、軌道上での最初の段階では、プラットフォーム、ディスペンサー、Sバンド無線、地上局ネットワークなど、ミッションの構成要素の大半が新規のものであることが明らかになり、運用チームには急峻な学習曲線が課された。
熱問題と損傷したバッテリー
熱制御は主要な課題の一つだった。スラスター、ペイロード、星追跡センサー、その他の部品が衛星の外表面に取り付けられていたためだ。技術者らは、これらの部品が過度に高温または低温になるのを防ぐための解決策を開発する必要があった。また、チームは軌道到達後、星追跡センサーに影響を及ぼす迷光を発見し、ミッションの運用手順を変更して問題に対処した。
最も大きな影響を及ぼした問題は、設計上の不具合によってバッテリー用ヒーターが不均一に電力を消費していたことに関連していた。技術者らはソフトウェアによって不具合を緩和できたが、ミッションチームが2026年の小型衛星会議で発表した論文によると、その修正が完全にアップロードされ適用されたのは、DiskSat Cの2基のバッテリーとDiskSat Aの1基のバッテリーが恒久的に故障した後だった。
これは技術に何を意味するのか？
この実験は、衛星の小型化と形状変更が、部品の再配置だけにとどまらず、電力、通信、熱、展開、運用の各システムを再設計する必要があることを示している。高度300キロメートル未満の軌道で運用することは、この設計を試験する実用的な目標となる一方、大気抵抗の影響を受けやすい、より敏感な運用環境にシステムをさらすことにもなる。これが、軌道を下げて維持するために使用される推進装置の重要性を説明している。
3基のバッテリーを失ったにもかかわらず、Aerospaceは、ミッションは依然としてすべての目標を達成する道筋にあると述べた。情報源は、スラスターの最終的な性能や、超低地球軌道に到達するまでに必要な期間について詳細を示していないため、試験が完了するまでこれらの点は未確定のままとなる。
技術の市場移転
このミッションは、Aerospace社内で概念実証を行うことだけを目的としているわけではない。Neumann Space、Orbotic Systems、SatlytはDiskSat技術について商用ライセンス契約を締結しており、追加の企業も関心を示している。実証ミッションの主任研究者であるCatherine Venturini氏は、プロジェクトの成功は、他社が独自のDiskSat衛星を開発できる産業基盤を構築する能力によっても測られると考えている。