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第10回スペースデブリワークショップ (2022年11月28-30日. 主催: 宇宙航空研究開発機構研究開発部門(JAXA), 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京, The 10th Space Debris Workshop (November 28-30, 2022. Organizer: Research and Development Directorate, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan, 積極的デブリ除去（Active Debris Removal, ADR）は、危険なデブリから宇宙活動の安全を確保し、持続可能な宇宙開発を実現するために有望な方法の1 つであるが、デブリを捕獲する場合等、事前にターゲットの姿勢や運動が必要になる場合がある。我々は、ADR のターゲット候補の一つである日本のH-2A ロケットの第2 段のライトカーブを望遠鏡とCMOS センサーで観測し、2 つの手法によるシミュレーションで再現しています。その1 つである光学シミュレータは、H-2A R/B のスケールモデルを用い、軌道上の天体の姿勢、運動、太陽方向などを考慮して、地上の望遠鏡で観測した光カーブを再現することができます。これまでのシミュレーションは主にこの方法で行っていたが、1 件あたりの時間がかかるため、多くのケースで実験することはできなかった。もう一つは、CG を使ったライトカーブシミュレーションツールで、ライトカーブの全体的な傾向を調べることで、実験時間を大幅に短縮する方法です。本報告では、遠方の2 地点で同時に観測されたライトカーブを用いて、このCG によるシミュレーションを行った結果を紹介する。, Active Debris Removal (ADR) is one of the most promising methods for ensuring safety and sustainable space activities from danger of debris. In order to carry out an ADR mission, the attitude and motion of the target must be determined precisely in advance. We are observing the light curve of the second stage of the Japanese H-2A rockets, one of the ADR target candidates, using telescopes and CMOS sensors, and reproducing by a two methods simulation. One method, the optical simulator uses a scale model of the H-2A R/B and can reproduce the light curve as observed by a groundbased telescope, considering the attitude, motion, and sun direction of the object in orbit. Previous simulations were mainly performed in this method, but due to the time required per case, it was not possible to experiment in many cases. The other method is a CG-based light curve simulation tool that can significantly reduce experimental time by examining the overall trend of the light curves. In this report, we present the results of this CG-based simulation using light curves observed simultaneously at two distant sites., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA2230027028

第10回スペースデブリワークショップ (2022年11月28-30日. 主催: 宇宙航空研究開発機構研究開発部門(JAXA), 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京, The 10th Space Debris Workshop (November 28-30, 2022. Organizer: Research and Development Directorate, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan, 近年，宇宙状況監視の需要が高まっている。特に低軌道においては，軌道上物体の数が急激に増加しており，宇宙空間の安定利用のためには，軌道上物体の位置および軌道の把握が重要である。本研究では，光学観測による宇宙状況監視の実証として，地球上の遠隔2 地点（JAXA の豪州サイディング・スプリング観測所および，IHI の相生観測所）の観測所から既知の低軌道物体を観測し，その軌道把握を試みた。本講演では，第9 回デブリワークショップにて報告した内容に関する追加検証の結果を報告する。特に，同一パスを両観測所で観測して算出した軌道について評価結果を示す。, In recent years, the demand for space situational awareness has been increasing. Especially in low-earth orbit (LEO), the number of objects is rapidly increasing. Therefore, it is important to grasp the positions and orbits of those objects for the stable utilization of space. In this study, we demonstrated optical observation of LEO objects from two observatories (JAXA Siding Spring Observatory and IHI Aioi Observatory). In this presentation, we will report the result of additional verification from our presentation in 9th Space Debris Workshop. Particularly, we will discuss about the orbit determination from using two observatories data including same path observation data., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA2230027022

第10回スペースデブリワークショップ (2022年11月28-30日. 主催: 宇宙航空研究開発機構研究開発部門(JAXA), 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京, The 10th Space Debris Workshop (November 28-30, 2022. Organizer: Research and Development Directorate, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan, In this work we will present the first results of the previously developed streaks detection algorithm in astronomical images, after its installation in the processing pipeline of the Tomo-e Camera of the 1M Telescope at Kiso Observatory. We developed an improved version of this algorithm, now capable to process images in real-time, that is, faster than the image are produced, through an heterogeneous computing paradigm. For the firsts tests, we used a 64 CPU cores with 2 Nvidia RTX A6000 GPUs machine to process half of the Tomo-e camera full frame, which will be installed during September 2022. The system is capable to automatically detect non-catalogued objects in LEO that are imprinted as streaks in astronomical images, down to an apparent magnitude of ~11.3. In this work we will explain the working principle of the detection system, based in a variation of the so-called stacking method, previously developed by some of the authors of the present work. We will also describe the heterogeneous computing architecture capable to reach real-time performance and we will present the results of the first observation campaign that will be carried out after its installation during September 2022., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA2230027018

第10回スペースデブリワークショップ (2022年11月28-30日. 主催: 宇宙航空研究開発機構研究開発部門(JAXA), 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京, The 10th Space Debris Workshop (November 28-30, 2022. Organizer: Research and Development Directorate, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan, JAXA 研開部門では宇宙デブリの観測技術を長年開発してきている。近年は高速で天球を移動する低軌道デブリの観測に適した大型のCMOS センサの入手が容易になり、それとともにGPU 計算機が普及して解析速度の高速化が可能になってきている。これらの資源を有効に利用することにより低軌道デブリの観測技術を向上させることが可能である。我々は豪州にCMOS カメラを利用した遠隔観測施設を2 局設置して低軌道デブリの観測及び解析体制を構築した。また、東京大学の大型CMOS カメラ、Tomo-e Gozen のデータから低軌道デブリを抽出するパイプラインを構築している。これらの観測装置から得られるデータを利用して未カタログデブリを含む多くの低軌道デブリの検出及び軌道決定が可能である。, Observation technologies has been developed at the research and development directorate of JAXA for long times. The large CMOS sensors that is suitable for fast moving LEO objects become available recently. On top of that, GPU machines which enable us to analyze the data on real time basis are also available. Observation technologies fore LEO objects will be enhanced using these items. Two remote observation sites using CMOS sensors have been established for LEO debris observation. The data analysis pipeline for Tomo-e Gozen camera, which contains 84 CMOS sensors and installed at Kiso Observatory, are also being developed. Detections and orbital determinations of LEO objects including un-cataloged objects will be possible using the data from these observation sensors., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA2230027021

第9回スペースデブリワークショップ (2021年2月24-26日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC), オンライン会議), 調布市, 東京, The 9th Space Debris Workshop (February 24-26, 2021. Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC), Online meeting), Chofu, Tokyo, Japan, JAXA では豪州に遠隔観測施設を整備し、低軌道デブリを観測するための研究開発を実施している。小型望遠鏡に大型CMOS センサを設置、センサから得られる大量の画像データを独自の手法で解析することにより10 ㎝程度の多数の未カタログ物体をほぼリアルタイムで検出することが可能である。本講演では最新の研究状況及び検討している将来の低軌道デブリ監視システムについて紹介する。, The remote observation site for LEO debris was establish at Siding The optical remote observation system using small telescopes and large CMOS sensors was established in Australia. By analyzing a lot of data from the CMOS sensors with the image-processing technologies developed at JAXA, number of un-cataloged LEO objects are detectable. The system will contribute to the space situation awareness in the future., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA2130003017, レポート番号: JAXA-SP-21-001

第9回スペースデブリワークショップ (2021年2月24-26日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC), オンライン会議), 調布市, 東京, The 9th Space Debris Workshop (February 24-26, 2021. Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC), Online meeting), Chofu, Tokyo, Japan, 近年，低軌道物体の数が増加している。宇宙空間の安定利用のためには，低軌道物体の位置・軌道把握が不可欠である。 低軌道物体の位置・軌道を精度よく把握するには，複数地点での観測データを用いた軌道決定が有効である。さらに，同一パスの観測データを用いて軌道決定することで，より早く，精度の高い軌道把握が実現できる。このことにより，レーダを用いたスペース・フェンスと同様の宇宙状況監視を光学観測により実現できる。 本研究では，複数地点観測による低軌道物体検出，追尾の実証を実施した。地球上の遠隔にある2 地点で同一パスの観測データを光学的に取得し軌道決定精度を確認した。観測地点としては，太陽同期軌道の軌道傾斜角に沿った，豪州にあるJAXA サイディング・スプリング観測所と日本のIHI 相生観測所の2 地点を利用した。本講演では，実証の第1 ステップとして既知物体の観測および軌道決定精度評価の結果を報告する。, In recent years, the number of low-earth orbit (LEO) objects has been increasing. For stable use of outer space, it is essential to grasp the position of LEO objects. In order to accurately grasp the position and orbit of those LEO orbit objects, it is effective to determine the orbit by using observation data from multiple observatories. Furthermore, it is possible to realize a faster and more accurate orbit determination by using the same path observation data. Thus, it is possible to realize space situational awareness similar to a space fence using radar by optical observation. In this study, we will demonstrate optical observation of LEO objects from multiple observatories. Addition, we realize improvement of orbit determination accuracy by using data of the same path that observed from multiple observatories. Two observatories, JAXA Siding Spring Observatory and IHI Aioi Observatory, were used for this study. Those observatories are placed along the angle of sun-synchronous orbit. In this paper, we will report the observation results of known objects and the results of their orbit determination accuracy evaluation., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA2130003018, レポート番号: JAXA-SP-21-001

第9回スペースデブリワークショップ (2021年2月24-26日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC), オンライン会議), 調布市, 東京, The 9th Space Debris Workshop (February 24-26, 2021. Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC), Online meeting), Chofu, Tokyo, Japan, 積極的デブリ除去（Active Debris Removal, ADR）は、宇宙活動の安全を確保し、持続可能な宇宙開発を実現するために有望な方法の1 つであるが、デブリを捕獲する場合等、事前にターゲットの姿勢や運動が必要になる場合がある。そのためターゲットのライトカーブのみを使用してターゲットの姿勢や運動に関する情報を得られれば、デブリ除去ミッション実現に向け前進となる。そこで60cm 望遠鏡とCMOS センサを使用して、ADR 対象候補の一つである、日本のH-2A ロケットの2 段目のライトカーブ観測を開始した。また、観測したライトカーブを模擬するために、光学シミュレーターと呼ばれる実験設備で実験を実施した。光学シミュレーターでは、H-2A R/B のスケールモデルを使用し、軌道上での物体の姿勢や運動、太陽方向を考慮して、地上望遠鏡で観測した場合のライトカーブを再現できる。また、ライトカーブの網羅的な傾向を検討するために、CG を使用したライトカーブシミュレーションツールを開発した。これにより、光学シミュレーターを使用してライトカーブを取得するための実験時間が大幅に短縮できると期待される。, Active debris removal (ADR) is one of the most promising methods for ensuring safe space activities, free from the danger of debris. In order to carry out an ADR mission, the attitude and motion of the target must be determined precisely in advance. Developing methodology to extract these values using only the target's light curve would be a great step forward. We started the light curve observations of the ADR candidates, 2nd stages of Japanese H-2A rockets using the 60cm telescope and the CMOS sensor. In addition, we developed an optical simulator in the laboratory to mimic observed light curves. The simulator can reproduce the exact light curve that considers the attitude, movement, and lighting conditions using a scale model of the H-2A R/B. We also developed a light curve simulation tool using CGs that can estimate the overall tendency of the light curve, which will dramatically reduce experimental times for simulating light curve using the optical simulator., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA2130003020, レポート番号: JAXA-SP-21-001

第8回スペースデブリワークショップ (2018年12月3-5日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京, The 8th Space Debris Workshop (December 3-5, 2018. Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan, JAXA R&D directorate is developing space debris observation technologies especially using optical sensors like CCD and CMOS which are developed in terms of their sizes, sensitivities, and cost-effectiveness, recently. By combining these sensors with the powerful image-processing technologies using FPGA and/or GPGPU, innovative debris survey system is possible. We developed the sophisticated image-processing technologies which uses numerous frames of optical sensors and detect very faint objects. A lot of un-cataloged GEO objects are detected and orbit-determined analyzing CCD data with the technologies. We are currently applying the technologies to the data of LEO observation which are taken with much faster sensor, CMOS. 100 times faster analysis technologies are required to deal with the CMOS data. Optical fence for LEO objects using a lot of CMOS sensors will be possible. These technologies will contribute to the future SSA activities in Japan. We also started to develop the technology for the motion and attitude estimation of ADR targets., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA1830034009, レポート番号: JAXA-SP-18-011

第9回スペースデブリワークショップ (2021年2月24-26日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC), オンライン会議), 調布市, 東京, The 9th Space Debris Workshop (February 24-26, 2021. Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC), Online meeting), Chofu, Tokyo, Japan, We have developed a streaks detection algorithm for images coming from the Tomo-e camera of the 1M telescope at Kiso Observatory. It follows a computer vision approach, with the next stages: preprocessing, thresholding, Hough transform, and clustering of streaks. A set of artificial streaks were superimposed over real Tomo-e images, and with a background noise of the real frames estimated in 550 ADU, and a peak brightness of the artificial streaks ranging from 630 to 1150 ADU, all streaks were detected correctly. The algorithm took 0.52 seconds to detect 8 artificial streaks in one of the 84 image sensors, when running in a 1.1GHz dual core CPU processor with RAM 8 GB. Real images will be tested at a later stage. The Tomo-e camera survey has a minimum time between frames of 6 seconds, which corresponds to 12 consecutive images of 0.5 seconds exposure each, for one particular region of the sky. Currently the algorithm is being exported to a GPU NVIDIA Quadro RTX 8000 dual system with 144 multiprocessors, that will allow the algorithm to process in parallel over the 84 image sensors of the camera, with the aim to detect all streaks under 6 seconds., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA2130003047, レポート番号: JAXA-SP-21-001

第9回スペースデブリワークショップ (2021年2月24-26日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC), オンライン会議), 調布市, 東京, The 9th Space Debris Workshop (February 24-26, 2021. Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC), Online meeting), Chofu, Tokyo, Japan, 地球接近天体（NEO）やデブリの地上からの観測は、太陽や月による照射環境や天候や大気の揺らぎの影響を受ける。特に太陽と地球の間にある物体の発見は困難である。この制約を除去するために、低コスト、短期間な宇宙からの観測を検討した。衛星の検討にあたり、光学観測望遠鏡、軌道条件、打上ロケット、観測シーケンスなどのミッションプロファイルを仮定した。これらの仮定のもとで衛星の概念検討を実施してマイクロ衛星の一つの解を得た。 衛星の規模は60×60×80cm、質量は65kg となった。概念検討により3 つの技術課題を抽出し、各々の課題に対する対策の実現性の見通しを得た。検討にあてって仮定したミッションプロファイルの曖昧さを考慮しても、NEO 観測衛星は100kg 級で実現できると考える。この衛星は運用中や運用終了した衛星に危険を及ぼすデブリの観測にも有効である。ポスターはNEO 観測の概念検討結果の概要を紹介する。, Near Earth Object “NEO” and debris observation from ground site is restricted by the light condition from the sun and the moon, atmospheric condition and fluctuation. Especially it is difficult to detect objects between the sun and the earth. In order to release from these restrictions, observation from space is considered with low cost and short development period. Mission profile of NEO observation satellite such as dimension and mass of an optical telescope, orbital condition, rocket interface and observation sequences had been assumed. Under those assumption, feasibility study of satellite had been carried out and one of result of small satellite was obtained. Dimensions of the satellite is 60×60×80cm and its mass is about 65kg. In this feasibility study three technical issues are recognized and possibility of solutions are introduced. Considering an ambiguity of the assumption, NEO observation satellite will be realized by small satellite with 100kg class. This technology is useful for observing debris which is hazardous for operating or post mission satellites. This poster shows outline of a small satellite for NEO observation., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA2130003041, レポート番号: JAXA-SP-21-001

第9回スペースデブリワークショップ (2021年2月24-26日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC), オンライン会議), 調布市, 東京, The 9th Space Debris Workshop (February 24-26, 2021. Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC), Online meeting), Chofu, Tokyo, Japan, 東京大学木曽観測所では 1.05 m シュミット望遠鏡用の旗艦観測装置として高感度 CMOS センサを使用したモザイクカメラ, トモエゴゼン (Tomo-e Gozen) の開発を進めてきた. トモエゴゼンは広視野・高感度・連続読み出しを達成した初の天文用カメラであり, 合計 20 平方度の領域を最大 2 Hz でモニタリングできる. 木曽観測所ではトモエゴゼンの動画撮影能力を活かして, 高速移動天体サーベイを実施している. 一視野あたり 2 Hz で 9 秒間の動画観測を繰り返すことで, 3 時間程度で約 7,000 平方度の領域を監視できる. 月距離の数倍以内に近づいてきた地球接近小惑星や, 静止軌道付近にある人工衛星やスペースデブリの検出にも高い能力を発揮する.これまでに 13 天体の地球接近天体の発見に成功した. 発表ではサーベイの概要と移動天体を抽出する手続きについて解説する., Tomo-e Gozen is a newly-developed mosaic CMOS camera mounted on the 1.05-m Schmidt Telescope at Kiso Observatory, the University of Tokyo. Equipped with highly sensitive CMOS sensors, Tomo-e Gozen becomes a unique camera for astronomy with a high sensitivity, a wide field-of-view, and a capability of video observation. Tomo-e Gozen is able to monitor a 20 square-degree sky continuously at up to 2 Hz. The video observation with Tomo-e Gozen provides an opportunity for a survey of fast moving objects. About 7,000 square-degree area can be observed in about 3 hours, while a single field is monitored at 2 Hz for 9 seconds. One of main scientific targets is a near-earth asteroids which approach to the Earth within a few lunar distances, while this survey achieves a high performance in detecting artificial satellites and space debris as well. We have discovered 13 new near-earth asteroids as of September 11th, 2020. In the presentation, we'll describe details of the survey and explain the procedure to extract fast moving objects from the video data., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA2130003039, レポート番号: JAXA-SP-21-001

令和元年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウムは、新型コロナウイルスの感染拡大防止のため開催中止。すべて書面発表になりました。, 資料番号: SA6000149014, レポート番号: 14

第7回スペースデブリワークショップ (2016年10月18-20日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京, The 7th Space Debris Workshop (October 18-20, 2016. Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan, 人工衛星のコンポーネントは, デブリ衝突に対する影響を識別し, 衝突リスクが許容されない場合は何らかの防護材を適用する必要性がある. 防護材として搭載実績が高いのはISSのシールド材として使用されているアルミ合金板であるが, 無人宇宙機にとっては重量増加の影響が大きい。新たな軽量防護材の研究開発が行われているが, 耐宇宙環境性能の評価まで完了している材料は極めて少ない. そこで本研究ではMLIの微小デブリ防護性能を評価し, 防護性能を向上させる構成を調べた. 中間層に厚みのあるフィルムを使用してMLI全体の面密度を向上させれば, MLIでも直径0. 1mmのデブリ貫通を防ぐ効果があることがわかった. 最外層にITO（インジウムすず酸化物）膜を持ったフィルムを使用した場合は模擬デブリがより細かく砕かれた. 最外層はデブリ破砕に対する影響が高いと考えられる. また貫通痕の観察結果から, 中間層にエンボス加工フィルムを使用すると, 防護性能の向上が示唆された., Components of JAXA's spacecrafts are identified effects on debris collision before its launch. If the risk is not acceptable, a debris shield is added to the component. An aluminum alloy plate has high reliability since it has been used as a shield of the ISS. For an unmanned spacecraft, however, the effect on the total weight is not ignorable. A lot of light-weight bumpers have been developed before now. Almost all new bumpers have not finished assessments of protective abilities against space environment. This study investigated shielding effects of MLI blankets. The MLI blanket captured projectiles of 0.lmm in diameter when its areal density was increased by using thick reflectors. If an outer film was covered with ITO (Indium-Tin Oxide), the projectile fractured more. An outer film is considered to influence with fragmentation of debris. Moreover, embossed reflector films seemed to improve shielding effects of a MLI blanket., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA1630052027, レポート番号: JAXA-SP-16-011

平成30年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム (2019年2月28日-3月1日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)相模原キャンパス), 相模原市, 神奈川県, 2019 Symposium on Laboratory Experiment for Space Science (February 28 - March 1, 2019. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan, 資料番号: SA6000139019

第13回宇宙環境シンポジウム (2016年11月1日-2日. 情報通信研究機構 本部 国際会議室), 小金井市, 東京, The 13th Spacecraft Environment Symposium (November 1-2, 2016. National Institute of Information and Communications Technology), Koganei, Tokyo, Japan, デブリ衝突に起因する電力ハーネスの持続放電および地絡・短絡故障といった電気的損傷は, 比較的衝突頻度の高い直径1mm以下のデブリでも発生しうる. そのリスクを正しく評価することは, 衛星に適切なデプリ防護設計を施す上で重要である. 本講演では, 特に太陽電池パドル裏面のハーネス単線に着目し, 従来研究よりも実環境に近い衝突条件および回路構成を用いた衝突実験の結果について進捗を報告する., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA1630038013, レポート番号: JAXA-SP-16-010

平成29年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム (2018年2月26日-27日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)相模原キャンパス), 相模原市, 神奈川県, 2018 Symposium on Laboratory Experiment for Space Science (February 26-27, 2018. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan, 資料番号: SA6000123040

平成29年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム (2018年2月26日-27日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)相模原キャンパス), 相模原市, 神奈川県, 2018 Symposium on Laboratory Experiment for Space Science (February 26-27, 2018. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan, 資料番号: SA6000123007

探査機のミッション遂行に重要なコンポーネントは，微小粒子の衝突に対して耐性を持つ必要がある．構体外部に配線されたハーネスや進展部，複雑形状に適用できる防御材として，高強度繊維織布の防御性能を評価した．アラミド繊維，PTFE被覆ガラス繊維，セラミック繊維，PBO繊維の4種類の高強度繊維から10種類の織布を成形した．積層した織布に対して衝突試験を実施し，貫通限界重量と貫通限界厚さを算出した．その結果，防御材の軽量化には高弾性のアラミド繊維織布もしくはPBO繊維織布，薄型化にはPTFE 被覆ガラス繊維織布が適していることがわかった．従来のアルミ合金板による防御構造と比較すると，高強度繊維による防御構造は軽量化されるが厚さが増してしまう傾向が見られた．, 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: PA1610086000

第6回スペースデブリワークショップ (2014年12月17日-19日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京, 6th Space Debris Workshop (December 17-19, 2014. Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan, 我々は広大な空をカバーするために、たくさんの光学センサを使う低軌道物体を監視するための地上光学観測システムを提案している。この研究でシステム評価はSTKソフトウェアを用いて実行した。この結果は、サーベイのために二つの経度方向に離れたサイトと両極域の二つの追跡サイトでTLEオブジェクトの60%以上検出してそれらの軌道を維持できることを示す。提案したシステムは、近い将来、宇宙状況認知のような低軌道物体監視のための現在のレーダー観測システムを補完するか置き換えることができるかもしれない。, We are proposing a ground-based optical observation system for monitoring LEO objects which uses a lot of optical sensors to cover the vast sky. In this study, the system evaluation was carried out using STK software. The results shows that two longitudinally separate sites for survey and two tracking sites located in both polar regions were able to detect more than 60% of TLE-objects and maintain their orbits. The proposed system may complement or replace the current radar observation system for monitoring LEO objects like a space situation awareness in the near future., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA1530025028, レポート番号: JAXA-SP-14-013

第6回スペースデブリワークショップ (2014年12月17日-19日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京, 6th Space Debris Workshop (December 17-19, 2014. Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan, 軌道上物体の光学観測において，見かけ上比較的高速で移動する対象を高感度で検出できる手法を提案する．本手法は画像中を高速移動する物体の軌跡内の信号を積算することで検出感度を向上させている．本手法の有効性を確かめるために，オーストラリア・リモート観測所（ARO）での観測データを用いて解析を行った．暗い物体の検出結果より，軌跡を構成するピクセル一つ一つの平均信号強度が背景雑音よりも小さい場合であっても検出可能であることが確かめられた．本発表では比較的暗い物体についての解析結果を報告する．, This study proposes a new image processing algorithm to detect objects using their apparent streaks. A faint streak can be improved its noise-to-signal ratio with the root square of its pixel length by compression. We apply this algorithm to datasets observed at Australia remote observatory in order to confirm validity. As a result, we confirmed that the algorithm can detect object appeared with streaks fainter than background noise., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA1530025035, レポート番号: JAXA-SP-14-013

第6回スペースデブリワークショップ (2014年12月17-19日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京, 6th Space Debris Workshop (December 17-19, 2014. Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan, 衛星の設計時にデブリ衝突リスクを識別する必要があるが、直径1mm以下の微小デブリ衝突に関する研究例は少ない。そこでJAXAでは、微小デブリに対する衛星構造材料の耐デブリ衝突性能や、その防御方法について研究してきた．本発表ではハニカムサンドイッチパネルの耐デブリ衝突性能について報告する。ハニカムサンドイッチパネルに、ISASの所有する二段式軽ガス銃で衝突試験を実施した。直径0.2 mm以上のデブリはパネルを貫通することがわかった。また、斜め衝突の場合にはハニカムコアがデブリ防御の効果を持つこともわかった。, To assess debris impact risk for the satellite, submillimeter debris impact damage has not been investigated enough to conduct satellite protective designing. JAXA is researching vulnerability of satellite structure materials against submillimeter debris impact, and proposing shielding methods. This report shows summary of submillimeter impact damages of honeycomb sandwich panels. The damage of the panel was investigated by hypervelocity impact experiments with the two-stage light gas gun in ISAS. Debris larger than 0.2 mm went through the panel. In oblique impact experiments, the honeycomb core acted like multi-layer bumper., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA1530025039, レポート番号: JAXA-SP-14-013

第6回スペースデブリワークショップ (2014年12月17日-19日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京, 6th Space Debris Workshop (December 17-19, 2014. Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan, スペースデブリ光学観測の画像処理、検出手法、および検出物体の光度変動の解析結果について報告する。 観測は地平座標固定モード(静止軌道物体は画像内で静止)で行い、一領域につき露光時間3秒で32枚撮像したものを1データセットとした。これらの画像に対して直線運動検出法を適用することで移動物体を検出し、検出された移動物体に対し測光を行い光度変動を調べた。その結果、検出物体が回転している可能性を示唆する光度変動を示すものが多数確認された。本講演ではこれらの解析結果について報告する。また、スペースデブリの回転を誘起させる機構についても議論する。, We report on image-processing, detection and light curve of space debris around the geosynchronous Earth orbit (GEO). In GEO survey observation, we employ the horizontal coordinate system, and set the exposure time to be 3 seconds. A dataset of an observation region consists of 32 successive light frames. We detect moving objects by applying the uniform linear motion detection method to the dataset, and perform photometry on the images to investigate the light curve. As a result, we found that a lot of the detected objects show the time variation in the light curve which provides information on the rotational state of the detected object. We also discuss the cause of the rotation of orbital objects., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA1530025027, レポート番号: JAXA-SP-14-013

平成28年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム (2017年2月27日-28日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)相模原キャンパス), 相模原市, 神奈川県, 2017 Symposium on Laboratory Experiment for Space Science (February 27-28, 2017. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan, 資料番号: SA6000095005

平成28年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム (2017年2月27日-28日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)相模原キャンパス), 相模原市, 神奈川県, 2017 Symposium on Laboratory Experiment for Space Science (February 27-28, 2017. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan, 資料番号: SA6000095002

第10回宇宙環境シンポジウム (2013年12月2日-3日. 科学技術館), 東京, 10th Spacecraft Environment Symposium (December 2-3, 2013, Science Museum), Tokyo Japan, 地球周回軌道のデブリ環境は年々悪化を続けており，継続的な宇宙開発利用に対する大きな脅威となっている．そうした脅威に対処するために，宇宙機自身が取れる対策としては大きく防護と回避の二つが挙げられる．しかし，そうした対策が有効なデブリのサイズにはギャップがあるため，リスク低減は十分でない．本研究では回避可能なデブリサイズの限界をより小さくするために，軌道上センサと地上観測網の連携システムを用いた検出および追跡手法を提案する．提案する手法の実現可能性について，画像処理および観測感度向上の観点から評価を行った．初期検討の結果，軌道上センサによる検出結果を用いた初期軌道推定は，地上観測網において追尾観測を行う際の画像処理に適用できる精度を持っていることがわかった．さらにそうした画像処理が行えるという前提のもとで地上観測網における観測可能な限界サイズを見積もったところ，直径5cm 以下という結果が得られた．, 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA0062301022, レポート番号: JAXA-SP-13-016

第5回スペースデブリワークショップ (2013年1月22-23日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター), 調布市, 東京, 5th Space Debris Workshop (January 22-23, 2013, Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)), Chofu, Tokyo, Japan, 多くの宇宙物体（人工衛星、ロケット、デブリなど）が地球を回っている。これらの軌道は光学観測やレーダー観測によって常時観測されているが、物体の姿勢状態はあまり知られていない。光学観測による光度変化を見ると、スピン衛星や異なる反射面を持つ物体が回転している場合には、周期的な明るさの変化がみられる。将来のデブリ除去では対象の回転状態によって捕獲方法を検討する必要がある。我々はとくにSL-8 R/B の光度変化を調べている。これはロシアのCOSMOS-3M ロケットの2 段目である。ロケットボディは軌道上では安定しているという１説もあるが、観測すると光度変化しているロケットボディもいくつかある。ここでは低軌道のSL-8 R/B の光度変化の観測結果について報告する。, Many space objects (space satellite, rocket, and debris, etc.) are orbiting the earth. As for these, the orbit is always observed by the optical observation and the radar observation. However, the state of attitude of the object is not known so much. As for the change in brightness, when the object on a spinning satellite and a different reflection side rotates, the periodic change is seen. In the debris removal in the future, it is necessary to examine the capture method according to the rotating state of the object. We are especially examining the change in the brightness of SL-8 R/B. This is the second stage of the COSMOS-3M rocket of Russia. In one theory, it is said that the rocket body is steady on the orbit. However, there are some things that brightness has changed if the rocket body is observed. It reports on the observational result of the change in the brightness of the SL-8 R/B in the low earth orbit., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA0062322036, レポート番号: JAXA-SP-13-018

第5回スペースデブリワークショップ (2013年1月22-23日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター), 調布市, 東京, 5th Space Debris Workshop (January 22-23, 2013, Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)), Chofu, Tokyo, Japan, 軌道上光学センサによる静止軌道デブリ観測は、既に実現され多くの成果をあげている。但し、デブリの密集している高度800km 周辺の低軌道に関しては、観測の検討が報告されているものの実現に至ってはいない。軌道上光学観測は、デブリに対して0 度に近い位相角(デブリへのセンサー視線方向と、太陽入射方向との角度)が取れる、大気の影響（例えば気象状況（雲と降水）、エアロゾルやローカルな光害）がない、長時間・広範囲のデブリ観測が可能である等、地上観測にはない利点がある。重要なのはこれらの利点を最大限に生かしたシステムをどのように構築するかである。今回、軌道上観測の効率に影響を及ぼす要因としての衛星軌道、CCD のピクセル数、視野角、視野方向、バックグランドノイズ、センサシステムなどを検討した。本報告では、新機軸を目指したこれらのミッション検討結果について報告する。, 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA0062322031, レポート番号: JAXA-SP-13-018

第5回スペースデブリワークショップ (2013年1月22-23日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター), 調布市, 東京, 5th Space Debris Workshop (January 22-23, 2013, Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)), Chofu, Tokyo, Japan, 低軌道は多くの地球観測衛星等が投入される重要な軌道である。近年、デブリや衛星同士の衝突、破砕事故などで低軌道の環境は悪化の一途をたどっている。人類の宇宙活動を継続するために、このような状況に早急に対処する必要がある。現在、低軌道デブリはレーダーによって主に観測されている。一方、光学観測装置による低軌道デブリの観測可能性が議論され始めている。光学観測装置による低軌道デブリの観測は日照や天候による影響をうけるという弱点をもつが費用が抑えられるという利点がある。市販の安価なCCDカメラやPC を多数利用した光学観測システムを世界中に展開することにより、現在のレーダー観測網を上回る能力を引き出すことができるかもしれない。今回は低軌道デブリを対象とした４０台の光学観測装置を持つ２つの観測サイトでの精密軌道決定の有効性の検討を行った。STK を用いたシュミレーションにより、多くの観測データの中から、経度の離れた２局、４台の観測装置の観測データにおける同一物体の対応付けが可能であることがわかった。このことはこのような観測システムを用いることにより、多数の未カタログデブリの精密な軌道決定ができるということを示している。, The low earth orbit is very important as many earth observation satellites are entered. Recently, this orbit is deteriorated by numerous pieces of space debris which is caused by collisions of satellite, breakups and so on. In order to maintain human activities in space, we have to cope with the space debris problem as soon as possible. Currently radar equipments are primary methods to observe LEO debris. Optical observation has an advantage of low cost, although it is effected by lighting condition of the sun and weather. The optical observation system consisted of large number of cost-effective CCDs and high-speed PCs at various sites in the world may overcome the current radar observation network. We have examined the possibilities of precise orbit determination using two observation sites containing 40 sets of optical equipments. Simulations using STK have shown that identical objects were recognized from the data of 4 individual equipments installed on 2 separate sites using the lots of circular orbital elements calculated from many observation data. This enables us to determine orbits of many un-cataloged LEO objects precisely., 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA0062322037, レポート番号: JAXA-SP-13-018

平成27年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム (2016年2月23日-24日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)相模原キャンパス), 相模原市, 神奈川県, 2016 Symposium on Laboratory Experiment for Space Science (July 23-24, 2016. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan, 資料番号: SA6000055039

平成27年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム (2016年2月23日-24日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)相模原キャンパス), 相模原市, 神奈川県, 2016 Symposium on Laboratory Experiment for Space Science (July 23-24, 2016. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan, 資料番号: SA6000055046

平成27年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム (2016年2月23日-24日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)相模原キャンパス), 相模原市, 神奈川県, 2016 Symposium on Laboratory Experiment for Space Science (July 23-24, 2016. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan, 資料番号: SA6000055041

HAYABUSA is the first spacecraft ever to land on and lift off from any celestial body other than the moon. The mission, which returned asteroid samples to the Earth while overcoming various technical hurdles, ended on June 13, 2010, with the planned atmospheric re-entry. In order to safely deliver the sample return capsule, the HAYABUSA spacecraft ended its 7-year journey in a brilliant "artificial fireball" over the Australian desert. Spectroscopic observation was carried out in the near-ultraviolet and visible wavelengths between 3000 and 7500 \AA at 3 - 20 \AA resolution. Approximately 100 atomic lines such as Fe I, Mg I, Na I, Al I, Cr I, Mn I, Ni I, Ti I, Li I, Zn I, O I, and N I were identified from the spacecraft. Exotic atoms such as Cu I, Mo I, Xe I and Hg I were also detected. A strong Li I line (6708 \AA) at a height of ~55 km originated from the onboard Li-Ion batteries. The FeO molecule bands at a height of ~63 km were probably formed in the wake of the spacecraft. The effective excitation temperature as determined from the atomic lines varied from 4500 K to 6000 K. The observed number density of Fe I was about 10 times more abundant than Mg I after the spacecraft explosion. N2+(1-) bands from a shock layer and CN violet bands from the sample return capsule's ablating heat shield were dominant molecular bands in the near-ultraviolet region of 3000 - 4000 \AA. OH(A-X) band was likely to exist around 3092 \AA. A strong shock layer from the HAYABUSA spacecraft was rapidly formed at heights between 93 km and 83 km, which was confirmed by detection of N2+(1-) bands with a vibration temperature of ~13000 K. Gray-body temperature of the capsule at a height of ~42 km was estimated to be ~2437 K which is matched to a theoretical prediction. The final message of the HAYABUSA spacecraft and its sample return capsule are discussed through our spectroscopy., Comment: Accepted for publication in PASJ, 22 pages, 7 figures, 6 tables

On 2010 June 13, the HAYABUSA asteroid explorer returned to Earth and underwent a super-orbital atmo-spheric reentry. In order to recover the sample return capsule and to take ground-based measurements, the JapanAerospace Exploration Agency organized a ground-observationteam and performed optical tracking of the capsule,spectroscopy of the fireball, and measurements of infrasounds and shock waves generated by the fireball. In thisarticle, an overview of the ground-based observation is presented, and an outline of the preliminary results derivedfrom observations is reported. Key words: celestial mechanics: orbit determination — meteors, meteoroids — space vehicles: atmosphericreentry — techniques: acoustic — techniques: spectroscopy 1. Introduction MUSES-C (Mu Space Engineering Satellite C), the world’sfirst asteroid explorer, was launched on 2003 May 9, whichwas named “HAYABUSA” afterward. HAYABUSA arrivedat the asteroid ITOKAWA, touched down on it to collectasteroid samples in 2005, and finally returned to Earth on2010 June 13, changing into arrows of light across the sky.In order to safely recover the sample return capsule (SRC),and to take ground-based scientific measurements, JapanAerospace Exploration Agency (JAXA) organized a ground-observation team consisting of 16 staff members, as a part

第4回スペースデブリワークショップ(2010年12月16-17日, 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター), 4th Space Debris Workshop(December 16-17, 2010, Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)), 2009年2月のイリジウム･コスモス衛星の衝突事故から､衛星同士の衝突が現実に起こる程､低高度のデブリ環境はクリティカルな状態に入った。各国とも独自の接近解析に基づく､デブリ(衛星も含む)に対する衛星衝突回避マヌーバー(衛星制御運用)の運用を実施している。さらに､米国においては､衝突の可能性がある場合､各国の衛星運用者に連絡する運用(Joint Space Operation Center(JSpOC)情報､2009年9月から)を開始した。, 現在､地上観測でカタログ化(軌道の明らかなもの)されているテプリの大きさは約10cm以上である。米国を中心に今後大きさ1cm程度までの計測･カタロク化を目指す必要があるという共通認識のもと､観測システムの検出能力向上を目指しているが､課題が多く実現には至っていない｡一方､日本では､諸外国に比べ観測システムの規模及び設備数において大きく遅れを取っている。日本では口径数m程度の光学望鏡のような大型観測設備の保有は困難なため､これまで｢重ね合わせ法と｣いうソフト的技法と用いて､光度で2等級程度検出能力を向上させる技術の研究を行ってきている。この技術により小型望遠鏡でもその仕様以上の検出能力を保有することが可能となった｡, 本発表では､衛星搭載小型光学望遠鏡を開発し｢重ね合わせ法｣の研究成果も活用し､現在､地上観測で実現していない大きさ1cm程度までのテプリカタロク化実現についの検討結果を示す。, 形態: カラー図版あり, Physical characteristics: Original contains color illustrations, 資料番号: AA0064966009, レポート番号: JAXA-SP-10-011

平成26年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム (2015年2月23日-24日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)相模原キャンパス), 相模原市, 神奈川県, 2015 Symposium on Laboratory Experiment for Space Science (July 23-24, 2015. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan, 資料番号: SA6000076014

For the development of the optical observation technologies for space debris, Institute of Aerospace Technology (IAT) of JAXA has preliminary constructed an optical observation facility at Nyukasayama mountain in Nagano Prefecture. 35 cm Newtonian optical telescope with 2K2K CCD camera is a main equipment. The telescope is located at an altitude of 1,870 meters. The optical environment of this observation site provides good condition for faint objects detection; 21st magnitude asteroids can be detectable by this small aperture telescope. One of the most important study items in our R& D is to develop an automatic small size GEO debris detection software. In usual case, a long exposure time is necessary to detect faint object by accumulating weak light energy during the time. On the contrary, short exposure observation is necessary for GEO debris detection to avoid the influence of the fixed star streaks image. We have proposed a stacking method for detecting noise level faint GEO debris by accumulating the signals of a number of images, for example, a hundred frames. This paper describes the facility and the developing software., 資料番号: AA0049500040, レポート番号: JAXA-SP-06-006

資料番号: ARDS06313000, レポート番号: ISTS2006-r-2-08

この研究は昆虫の複眼の働きを、CCDの様な素子を用いた光学画像センサの空間分解能の改変に応用するための研究である。2001年発表の「バイオニクスの画像センサーへの応用-1」では、CCDラインセンサーを用いた光学画像センサーへの応用を取り上げた。しかし、宇宙探査や地球観測に用いられる光学画像センサーにはエリアセンサーが用いられることが多い。これは正に昆虫の複眼に対応する。今回は昆虫の複眼における側結合の働きを、エリアセンサーを用いた光学画像センサーに応用して、2次元における空間分解能の改良を試みた。ここではその基礎理論と具体例を紹介する。, This is a study of Bionics; that is an application of lateral connection (LC) mechanism of insect's compound eyes to improvement of imaging sensor. In the presentation, Application of Bionics to Imaging Sensor-1 for 2001 ISAS 11th Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics, the application of LC to imaging system of CCD line sensor was presented. However, for many cases of space exploration and earth observation, imaging systems of CCD area sensor are used. This study is an application of lateral connection mechanism to such an area sensor imager., 資料番号: AA0047897012