えっ?宇宙に手が届く!?日本語取説付き人工衛星開発キット「ARTSAT KIT」

民間宇宙開発は、ついに個人でも参加できる時代に！宇宙に行きたい！人工衛星を自分の手で作ってみたい！そんな夢をかなえるための人工衛星キットが登場しました。
人工衛星を作ってみたい…。ロケットを打上げてみたい…。宇宙への憧れを形にすることは、これまで難しいことでした。そこで、基礎的な電子工作の知識で作ることが出来る人工衛星キットを用意しました。それが「ARTSAT KIT」です！
これまでも海外のサイトから人工衛星のキットを購入することは出来ましたが、注文の煩雑さや100万円以上の高い価格、肝心のマニュアル類が全て英語であるため、個人での利用は非常に困難でした。
写真：2014年2月28日に行われたH-IIAロケット23号機の打上げ(弊社撮影)

「ARTSAT KIT」の元になった衛星は、その名の通り「ARTSAT1:INVADER」という超小型衛星でした。
（ARTSATプロジェクトWebサイト）超小型衛星「ARTSAT1:INVADER」は、2014年2月28日に打ち上げられたH-IIAロケット23号機によって高度約400kmの地球周回軌道に投入され、同年9月2日に大気圏に再突入しました。宇宙空間で約6ヶ月間正常に動作し、写真撮影や様々なミッションを軌道上で実行することに成功しました。その衛星の設計を引き継ぎ、改良を重ねて作られたのが「ARTSAT KIT」です。

ARTSAT KITの特徴

1. 宇宙で動作した実績
「ARTSAT KIT」は、宇宙空間で6ヶ月間動作した実績がある「ARTSAT1:INVADER」の設計を元に作られているので、実際に打上げて宇宙空間で動作させることが出来ます。
※打上げの際には、宇宙用送受信モジュールの購入、電波免許取得や振動試験、通信試験など専門的な手続きが必要です。弊社にてサポート致します。

2. 設計書など豊富な日本語ドキュメントが付属
海外の衛星作成キットは、取扱説明書などのドキュメントや購入が英語であるという言語的なハードルがありましたが、日本製である「ARTSAT KIT」には詳しい日本語ドキュメントが付属します。

3. 部品が基盤に実装済み
煩雑なハンダ付けによる部品実装作業が不要なので、届いてすぐに組み立てやソフトウェアの実験を行うことが出来ます。ミッションプログラムのカスタマイズや、ハードウェア設計の研究に集中して取り組めます。

4. ソフトを自由に変更できる
ソースコードが公開されているので、自分の目的に合わせて手軽にソフトウェアを変更可能です。宇宙に打上げることを想定して、デスクトップテスト用基板を使った動作試験を行うことが出来ます。

ARTSAT KITの主な機能一覧
・地上との通信機能（FM変調 1200bps）
・ユーザープログラムの軌道上実行
・カメラによる撮影（QQVGA）
・INVADER VM(仮想マシン)による地上からのプログラム送信
・デジトーカーを用いた合成音声およびトーン送信

これからの時代の衛星開発にとって重要なのは、ハードウェアではなくソフトウェアです。「ARTSAT KIT」は、オープンな標準ハードウェアの上で様々なソフトウェアを書いて搭載することで、さまざまなミッションを軌道上で実行し、それを地上で共有することができます。Arduino互換のミッションOBC「Morikawa」を搭載しているARTSAT KITには、衛星の各種センサーにアクセスすることができるライブラリ(API)が用意され、多くの人に馴染みのあるArduinoIDEでミッションプログラムを書くことができます。さらに、そのひとつのアプリケーションとして実装されているMorikawaVM(仮想機械)によって地上から送信した短いバイトコードでそのAPIにアクセスし、衛星打ち上げ後のミッション再プログラムが可能になります。超小型ながら、オープンでフレキシブルなソフトウェアを搭載したARTSAT KITとその可能性を、この機会にぜひ一人でも多くの方に体験してほしいと考えています。

実際にARTSAT1:INVADERで撮影された地球の写真

キットに含まれるもの
・ARTSAT基板（電子部品実装済み、4枚）
・デスクトップテスト用基板
・電源供給用USBケーブル
・開発用太陽電池（民生品）
・デジトーカ用スピーカー
・日本語組立てマニュアル
・衛星設計仕様書（約350ページ）
・ソフトウェアソースコード（Github経由）
・衛星構体作成用3DCADデータ

CADデータはこちらで公開しています。

☆製作には基礎的な電子工作の知識を必要とします
☆ソフトウェアの改変のためにはプログラミングの知識を必要とします
☆実際に宇宙で動作させる為の宇宙用の太陽電池、通信モジュールは別売りです
☆衛星基板を組み付ける衛星構体は3Dプリンターなどで別途作成が必要です
☆打上げのコストは代金に含まれません
☆打上げの際には、宇宙用送受信モジュールの購入、電波免許取得や振動試験、通信試験など専門的な手続きが必要です。弊社にてサポート致します。
☆本キットは宇宙空間での動作を保証するものではありません

宇宙に興味がある人！

人工衛星技術者になりたい人！

教育機関で教材や研究の題材にしたい人！

久保田晃弘（ARTSATプロジェクトリーダー/多摩美術大学）
「『メディアとしての衛星』これがARTSATプロジェクトの最初のモットーでした。衛星という新しいメディアを活用することで、どのように僕らの生活が豊かになり、思考を刺激されるのでしょうか。さらにいえば、このINVADERは世界初の「パーソナル・メディアとしての衛星」です。かつてコンピュータがパーソナルになることで、それが音楽やイラスト、エンターテインメントやゲームの文化と交錯したように、衛星がパーソナルになることで、それは科学技術の枠を越え、異なる文化的文脈との交流を生み出します。衛星は21世紀のニューメディアです。このKITを手にすることで、新たな世界への扉を一緒に開けましょう。ぜひこの記事も読んでみてください。」

田中利樹（ARTSAT1:INVADERプロジェクトマネージャー）
「これから宇宙開発を目指す方々の一助となることを願い、回路データと設計データを公開することに致しました。
かつて大きな機関しか持てなかったコンピューターが時代とともにパーソナライズされたように、宇宙開発も蓄積された技術の公開が進み、新しい時代が来ていると思います。
宇宙へアクセスする機会はより増え、それと同時に、より文化や環境という観点を考慮した宇宙開発の在り方が必要になってくるでしょう。
ARTSAT-1:INVADER（衛星芸術プロジェクト）はその一つのあり方を考えようという思いで始められました。『もし私がさらに遠くを見ることができたとするならば、それは先人たちの肩の上に乗ったからです。』とニュートンの言葉にありますが、我々の行ったことが、また次の誰かの参考になればと思います。」

稲川貴大（キット化支援/インターステラテクノロジズ(株)代表取締役）
「宇宙開発は国家だけがやるものから、大学や高校、ベンチャー企業、これまで宇宙と関わりのなかった企業などが積極的にやる時代になってきました。それでもまだ宇宙開発へのハードルは高いものです。このキットでは電子回路はもちろん、さらに大事な、衛星として動くシステム設計のノウハウが詰まっています。単なるハードウェアではなく東京大学、多摩美術大学が共同で開発した、実際に宇宙で活躍したノウハウを得られる無二のキットです。」

金本成生（ARTSAT KITプロジェクト代表/(株)スペースシフト代表取締役）
「素晴らしい出会いと仲間に恵まれ、誰でも宇宙開発にチャレンジできる人工衛星キットを世に出すことができたと思っています。ARTSAT KITで作れる『1Uキューブサット』は全ての衛星開発者が必ず通ると言っても良い、宇宙への第1ステップです。将来人工衛星の開発者になりたい人、宇宙に興味があり自分自身で人工衛星を作ってみたいと思っていた人、純粋に宇宙に興味がある人、宇宙開発の魅力を子どもたちに伝えたい教育者の方々、などなど、いろいろな人がこのキットを使って、宇宙への夢を実現する世の中がやってくる事を夢見ています。」

Q.この衛星を使うとどんなことが出来ますか？
A.まずは、人工衛星がどんな風に設計され、作られているかを体験的に学習することが出来ます。人工衛星の作り方を説明した書籍はありますが、実際に自身で組み立ててみることで、その設計方針や、実際の回路の設計、部品の選択など様々なノウハウを学ぶことが出来ます。完成後に実際に宇宙に打上げれば、地上と通信したり、地球の画像を撮影したり、機能一覧で紹介した内容を宇宙で実行することが出来ます。

Q.どうやって打上げますか？
A.キットには打上げコストは含まれていません。実際に打上げを検討されている方には、弊社からアドバイスをさせていただきます。打上げ手段としては、JAXAの無償プログラムの利用や海外の民間ロケットによる打上げ手段があります。

・H-IIAロケット相乗りによる打上げ（無償の仕組み）：無償
JAXAサイト

・国際宇宙ステーション「きぼう」放出（有償の仕組み）：300万円
JAXAサイト

・海外のロケット：1000万円程度〜
RocketLab社(ニュージーランド)

また、その他に電波免許取得や地上局設備の準備、衛星の振動試験や電波試験など専門的な手続きが必要となりますので、その際は弊社にてサポートをさせていただきます。サポートについては、お客様ですべての作業をして頂く無償のものと、弊社にて書類作成や手続き代行を行う有償のものがございますので、状況に応じてご依頼下さい。

打上げまでに必要な期間は、打上げ手段によって異なりますが、最短で衛星開発着手から2年程度です。

Q.リターンに含まれる「ウチュウガチャ」とは何ですか？
A.2012年7月21日に打ち上げられた、H-IIBロケット3号機に使われた本物のフェアリングを回収してガチャガチャとして商品化したものです。宇宙から帰ってきたロケットの部品を手にできる貴重な製品です。(詳しくはこちら)

Q.より詳しい仕様を教えて下さい。
A.下記のようになります。

サイズ: 10cm×10cm×10cm
質量：2kg以下
バス電圧：5V

メインコンピュータ H8/3069 25MHz
パワーコンピュータ PIC16F877　20MHz
ミッションコンピュータ ATMEGA 2560(Arduino) 16MHz
ジャイロ CRM100、CRM200 3軸　測定範囲 最大±1000°/s
地磁気センサ AM305 磁気感度 300 LSB/gauss
温度センサ 　LM19　測定範囲　-50°～125°
カメラ　QQVGA(160×120ピクセル)

通信系/Downlink
 アンテナの形式 : 半波長ダイポール
 ビーコン系 (Downlink) : 最終段出力 100mW
 ビーコン系変調方式 : Continuous Wave, モールス符号
 テレメトリ系 (Downlink) : 最終段出力 800mW
 テレメトリ系変調方式 : FSK, AX.25 1200bps

通信系/Uplink
 アンテナの形式 : 半波長モノポール
 周波数 : 145MHz帯
 変調方式 : FSK, AX.25, 1200bps

上記の無線部分の仕様は、ARTSAT1:INVADERに搭載された下記機種の仕様を元にしております。
西無線研究所製301A型
※無線機がない状態でも、キットの受信機との接続端子とTNC又はコンピュータの音声出力を接続し、音声信号として有線でコマンドを送信することで、衛星を動作させることが出来ます。