Diwata-1

Diwata-1またはPHL-Microsat-1は2016年3月23日に国際宇宙ステーション(ISS)に打ち上げられ、2016年4月27日にISSから軌道に展開されたフィリピンのマイクロサット。フィリピン初のマイクロサットであるとともに、フィリピン人が設計及び製造を行った初めての衛星でもある。

 背景 
日本の北海道大学と東北大学は2050年までに50機のマイクロ衛星を宇宙に送り出す計画を構想していた。計画は災害後の被災地の画像撮影を目的としており、バングラデシュ、インドネシア、マレーシア、ミャンマー、モンゴル、フィリピン、タイ、ベトナムなどに拠点を置く政府、大学、組織などと連携し、2機の衛星がフィリピン政府に委託されていた。  

Diwata-1はフィリピン科学技術省(DOST)が3年計画で資金調達した(PHL-microsat)を通して計画が開始された最初の衛星である。これ以前、フィリピン政府は衛星画像の使用には海外のサービスを利用していた。フィリピン産業・エネルギー・萌芽技術評議会(PCIEERD)の理事長であるCarlos Primo Davidは2013年に台風ヨランダの災害後、政府が“ヨランダ回廊”(Yolanda Corridor)と呼ばれた台風被害地の衛星画像の購入に5600万フィリピンペソを払った事例を挙げてこの計画について「小さな投資」とした。

Diwata-1以前にフィリピンはアギラ1号、同2号の2基の衛星を持っていたが、アギラ1号は打ち上げ時には海外企業であるPTパシフィク・サテリット・ヌサンタラ社が所有し運営していたものであり、アギラ2号は地元フィリピン企業のマブハイ・サテライトが所有していたが、後に香港の社によって取得されている。

計画はフィリピン大学と(DOST-ASTI)、日本の東北大学・北海道大学が協力して行った。計画は2014年12月にDOSTによってはじめられ、日本の2大学がかつて協力して製作したをさらに改良して製造された。

 語源 
衛星の名前はフィリピン神話に登場する神である自然の守護精霊たるディワータに由来する。

 開発 
"Magnificent 9"と呼ばれるフィリピン先端科学技術研究所とフィリピン大学の9人のエンジニアが日本の大学の科学者と技術者の2人の協力を経てDiwata-1の製造を行った。彼らは2015年10月に日本に渡り、Diwata-1の組み立て都市圏は2015年12月に完了した。

Diwata-1は2016年1月13日につくば市の筑波宇宙センターで宇宙航空研究開発機構(JAXA)に引き渡された。2016年1月18日、JAXAは衛星の最終試験を行った後、米国のアメリカ航空宇宙局(NASA)に送った。

コンポーネントのテスト、初期振動テスト、振動後の電力試験、オフガス試験、フィットチェックなどが衛星に行われた。モジュール・センサーの持続機能テスト、ソフトウェアの最適化も行われた。

 装置 
Diwata-1は高精細望遠鏡(HPT)、液晶波長可変フィルタ(LCTF)搭載型多波長イメージャー(SMI)、広域カメラ(WFC)の3つの科学装置を搭載していた。また制御システム用に中領域カメラ(MFC)も搭載していた。

高精細望遠鏡(HPT) – での地上サンプル距離 (GSD) – 台風などの災害による被害程度の監視の使用を中心に検討された。また、赤・青・緑・遠赤外線領域の4波長に対応したCCDも備えていた。

液晶波長可変フィルタ(LCTF)搭載型多波長イメージャー(SMI) – でのGSD – 植生変化やフィリピン海域における植物プランクトンの生物量(Biomass)の測定を中心に検討された。装置には可視光(420–700 nm)から近赤外線(650–1050 nm)の両方の領域で撮影するために2つのCCDが取り付けられており、13nm間隔の波ごとに撮影できた

広域カメラ(WFC) – GSDが7㎞で1800 × 1340の領域視野のパンクロマチックCCD – 大規模な雲のパターンと分布を視覚化するために利用された。Diwata-1は台風や嵐のような大規模な気象障害の発生時にこの装置で毎日の画像撮影が可能であった。

高度決定アルゴリズム較正はMFCで行われた。GSD185m程度とみられるカラーCCDが搭載されており、HPTやSMIの撮影画像の位置特定などにも利用された。

 打ち上げ・ミッション 
 打ち上げ 
Diwata-1の打ち上げは2016年3月23日にアメリカ合衆国フロリダ州ケープカナベラル空軍基地第41発射施設から行われた。
Diwata-1自体がオービタルATK社のシグナスの搭載貨物となっており、アトラスVロケットで打ち上げられ、シグナス CRS OA-6補給ミッションの一環としてISSに輸送された。当初の計画ではDiwata-1の打ち上げはスペースXによってカリフォルニア州かフロリダ州のどちらかから行われる予定であった。JAXAが前もってDiwata-1のためにオービタルの貨物スロットを一つ確保していた。シグナスは3月26日にISSに到着し、Diwata-1を含む貨物が運び出され、2週間の間ISSに留め置かれた。

 宇宙への展開 
Diwata-1は国際宇宙ステーションのきぼうモジュールから放出されることになっていた。放出前の4月には最低18か月の活動計画のために事前準備としてステーション内で検査された。

放出するのはきぼうに搭載されている小型衛星放出機構(J-SSOD)であり、2016年1月の時点ですでに106の小型衛星を放出しており、Diwata-1の放出は小型50㎏級の衛星を放出する初めての試みだった。当初Diwata-1の放出は2016年4月20日か21日のどちらかに予定されていたが、シグナス打ち上げに先立って、DOSTは衛星の放出時期を3月21日から4月30日までの間でISSが最も高い高度にあるときにすることをJAXAに要請し、後に放出は4月27日午後7時(フィリピン標準時PST)に行われることが公表された。実際の放出作業にはイギリス人宇宙飛行士が携わり、7時45分に衛星軌道に乗せられた。

放出の際には、JAXA筑波宇宙センターで日本の国旗とともにフィリピン国旗が掲げられた。

 運用 
事前の衛星運用期間は最初期の予定よりも2か月長い20か月と見積もられていた。東北大学にいたDiwata-1エンジニアチームは衛星放出おおよそ一時間、初の通信を受信できた。

シグナス打ち上げから衛星放出までの期間、DOST傘下のPCIEERDとDOST-ASTIのユニットによって先端科学技術研究所に一時的受信局が突貫で設置され、軌道放出後の最初の1週間程度はここで運用されている。その後フィリピンの地上組織となる(PEDRO)がUHF帯のコマンドラインで主な衛星の制御をとりおこなった。PEDROはUHF帯のDiwata-1から送られるテレメトリデータやXバンドの画像データの受信も行った。東北大学地上局(CRESST)も衛星とアクセスした。

衛星の最初の画像は2016年6月2日に東北大学による日本語のプレスリリースで一般公開された。画像はルソン島北東のイザベラ州と北日本の一部であった。また、パラワン島海岸線の画像も撮影しており、海岸線の一部の堆泥の兆候が示されていた。

2018年10月の時点でDiwata-1はフィリピンの国土の32%に上る地域をカバーする14,492枚の画像を撮影した。これらの画像の中にはアンティーケ州のやバエ湖の画像がある。同月の時点でも衛星は運用状態を保っており、宇宙状態が良好であれば、少なくともさらに3年以上機能できると予測された。

Diwata-1の使用停止フェーズは2020年3月20日に始まり、高度降下を行った。2020年4月6日に地球大気圏に再突入し、衛星からの最終信号はPST午前4時49分に受信した。ミッション機関において衛星はフィリピンのの範囲を撮影し、地球の17000枚以上の画像を捉え、地球を22642回周回し、フィリピン上空を4800回以上通過する功績を挙げた。

 影響 

Diwata-1も含まれるPHL-Microsat計画の目標の一つは、の設立への進捗を加速させることであった。DOSTのマリオ・モンテホ大臣はDiwata-1は人工衛星製造産業を補完する国内の電子・航空宇宙産業の発展のための道を開くだろうと述べている。

フィリピン大学ディリマン校はマイクロ衛星の技術開発を継続する宇宙研究ラボのためのスペースを割り当て、ここでDiwata-1計画に参加したフィリピン人科学者が現地人材の教育・訓練を行えるようになっている。この施設はDOSTのPCIEERDから資金を得て作られた。

 関連項目 

Maya-1
アギラ2号

 註釈 

Category:地球観測衛星
Category:2016年のフィリピン
Category:2016年の宇宙飛行
Category:フィリピンの人工衛星
Category:ISSから放出された人工衛星
Category:フィリピン神話