由东京工业大学制作
图1
HIBARI卫星的出现
学分:东京工业大学 由东京理工大学工程学院机械工程系的三郎太·马图纳加教授领导的一个研究小组开发了一个50公斤级的技术演示微型卫星，名为HIBARI，英文为“云雀”
这颗卫星的目的是在轨演示可变形状姿态控制(VSAC)技术，其中姿态和轨道使用可变结构进行控制，卫星通过四个可移动太阳能电池板的运动产生的反冲来调整姿态
通过展开和收回桨叶，可以调节大气阻力并用于轨道控制
HIBARI被选为日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)创新卫星技术演示(ISTD)的演示主题，它将在2021年11月之后的某个时候从内村航天中心发射到Epsilon-5上
该卫星将于当地太阳时间9:30在下降节点发射到太阳同步轨道，近地点高度为547公里，远地点高度为565公里，用于展示VSAC空间技术
它还配备了一个小型照相机作为观察装置，用于检查桨的操作，一个光学望远镜用于精确的姿态引导，以及一个与ABLIC公司联合开发的紫外线照相机
HIBARI任务计划包括拍摄北极和南极上空极光的紫外线辐射，并观察地球磁层和带电粒子之间的相互作用位置
HIBARI的主要外观特征之一是其四个电机驱动的可移动太阳能电池板系统，用于实现VSAC
如果驱动得当，桨板运动的后坐力可用于快速有效地控制旋转和停止等运动，以将卫星的姿态定向到任何方向
通过反作用轮(RW)的协同使用，HIBARI的高精度和稳定的方向控制成为可能
此外，由于大气阻力在四个桨叶打开和关闭时会发生变化，因此无需推进器(推进装置)即可实现轨道控制(下降)
通过对卫星本身实施可变形状功能并以这种方式控制它，就有可能高效率地控制姿态运动和平移运动，这是使用单一的传统致动器无法实现的，并且不需要任何推进剂
在VSAC测试中，将使用一台小型照相机捕捉在轨桨叶的打开/关闭状态，并将与一台恒星跟踪器和一台光学望远镜合作进行一次精确的姿态制导控制测试
HIBARI还配备了UVCAM，这是一款与ABLIC公司合作开发的紫外线相机
众所周知，紫外线会导致晒伤，但在地球上很难观察到，因为大多数紫外线会被臭氧层等阻挡
，使其成为天文学领域中未被探索的波段
在这项研究中，将在海拔550至565公里的外层空间测量高层大气的线发射和高纬度地区极光的紫外线，作为紫外天文观测的基础实验
接下来，ISTD-1号演示的使用基于连续地球成像和基于人工智能的图像识别的相对姿态估计的三轴地球传感器DLAS的后续实验将作为使用地球图像的三轴姿态确定测试进行
然后，将使用安装的全球之星发射器STINGR进行与地面实时通信的演示实验
此外，HIBARI的车载总线设备是按照立方体卫星标准作为微型卫星标准总线开发的
在轨道分离后，卫星将自动开始太阳采集操作，以产生足够的电力
和先生领导的行动小组
渡边博士
D
候选人，将检查卫星系统
然后，他们将进入稳态运行，在这种运行中，将执行各种任务，包括作为微型卫星总线设备的可行性
图2
VSAC概念图
学分:东京工业大学 背景和细节 由于重达100公斤或更轻的“微型卫星”可以快速、低成本地研制出来，它们通常被用于航天事业
由三郎太·马图纳加教授领导的一个研究小组提议设立一个“用于创建新空间产业的智能空间设备和系统研发中心”，作为2018财政年度MEXT空间科学和技术促进寄售基金空间合作基地形成方案的一部分
为了将东京理工大学定位为工业与学术界合作的空间发展中心，他们一直在积极促进工业与学术界在空间领域的合作，从包括空间发展基础技术和海外商业趋势在内的角度向各行业提供各种信息
这项研究是从该基地形成项目中创建的项目之一，并被确立为在遥感业务中实现更精确和高效观测的一种方式
为了精确观察地面目标，快速改变姿态并获得清晰照片的姿态稳定性的能力至关重要
由于小卫星的惯性矩很小，快速调整姿态很容易，但原则上很难保持稳定，对此进行了各种研究
为了解决这些问题，这个研究小组设计了一种独特的卫星姿态控制方法，称为VSAC，它利用了卫星结构变形的后坐力
除了以高效率实现高速姿态调整之外，还进行了研究和开发，以实现高度稳定的面向姿态的控制
东京理工大学已经在自行开发卫星
然而，HIBARI是基于“智能空间设备和系统研发中心，以创建新的空间产业(智能空间基地)的合作成果
“与ABLIC公司的业界-学术界合作
负责开发UVCAM的，就是由此产生的合作之一
HIBARI计划在2021年11月之后的某个时候从JAXA内仓航天中心搭乘Epsilon-5发射升空
卫星与火箭分离后，进入关键的运行阶段，直到太阳能电池板展开
接下来，确认系统的健全性
然后，姿态控制测试、使用地球图像的姿态确定测试和紫外天文观测将依次开始
该任务预计将持续一年
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