第29回衛星設計コンテスト 概要

第29回衛星設計コンテスト

応募:
71作品(設計の部:8件、アイデアの部:43件、ジュニアの部:21件)
募集チラシ 募集ポスター
一次審査通過:
14作品(設計の部3作品、アイデアの部4作品、ジュニアの部7作品)
最終審査会:
2021年11月13日(土) オンライン開催
プログラム
Youtubeアーカイブ:
衛星設計コンテストチャンネル:
https://www.youtube.com/channel/UCGiiR64GVqqWa1PZsNUAObQ
特別講演:
「宇宙を人類の生活圏に ~日本発の民間月面探査への挑戦~」
株式会社ispace 取締役 & COO 中村 貴裕(なかむら たかひろ) 氏
※講演内容、肩書は2021年11月時点の内容です。
中村 貴裕 氏 【講演者プロフィール】
高校生の頃に読んだ科学雑誌(Newton)をきっかけに宇宙に興味を抱く。東京大学大学院で惑星科学を修了後、新卒でアクセンチュアに入社し小売や製造業のSCM領域のコンサルティングに従事。その後リクルートに転じ、新規事業開発室にて自ら企画・立案した事業の立ち上げを経験。2011年からチーム「HAKUTO」の活動に関わる中で、社会的意義があり次の世代に引き継げるような全く新しい産業構築への思いが強くなり2015年にispaceにフルコミット。取締役COOとしてビジネス全体に責任を持ち、新たなビジネススキームの開発、顧客開拓、政府リレーション、人材採用を主導。また、2017年に日本では過去最高額となる103.5億円のseriesA資金調達を実施。

第29回衛星設計コンテスト実行委員会会長挨拶

衛星設計コンテスト実行委員会会長 井上 一

 衛星設計コンテスト最終審査会にあたり、実行委員会会長として一言ご挨拶を申し上げます。
 この衛星設計コンテストは、高校生・大学生の若い人たちに、宇宙空間を使う新しいアイデアを考え、そのアイデアを実現する手段を考え、さらには、実際に衛星を設計してもらうものです。宇宙空間の利用は、すでに私たちの生活にとって欠かせないものになっていますが、私たち人類が直面しつつある将来へのいくつもの課題を考える時、宇宙空間の利用は今後ますます重要になっていくものと考えられます。この衛星設計コンテストを通じて、若い人たちが、宇宙開発の将来、ひいては、人類の未来を切り拓く人材として育って下さることを切に願うものです。日本の宇宙開発の最前線で活躍してきた研究者をはじめとする多くの方々に支えられ、そして、多くの若い人たちの応募を得て、本年、衛星設計コンテストは第29回目を迎えています。

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 今回も、設計の部8件、アイデアの部43件、ジュニアの部21件の多くの応募がありました。日本機械学会、日本航空宇宙学会、電気情報通信学会、日本地球電磁気・惑星圏学会、日本天文学会の5学会と宇宙開発に関連する機関・企業から派遣されたプロの研究者・技術者が、応募資料を精査し、質問やアドバイスのやりとりを繰り返した結果、本日の最終審査には、設計の部3件、アイデアの部4件、ジュニアの部7件が選ばれました。設計の部は2倍強、ジュニアの部は3倍、アイデアの部にいたっては10倍を超える倍率となりましたが、本日最終審査会に臨まれる皆さんは、この難関を乗り越えられてこられました。誠におめでとうございます。
 この最終審査会では、それぞれの構想の概要について発表していただきます。その中では、これまでの審査で疑問を持たれたり指摘されたりした事項に対する対処結果も示していただきます。発表の内容も大事ですが、発表の仕方・態度も大事です。これまで積み上げてきた作業の集大成として、よく練られた、心のこもった発表を期待いたします。
 新型コロナウィルスの影響のため、この最終審査会は昨年に続いてオンライン形式で行われます。直接の交流ができないもどかしさはありますが、応募者の皆さんはもちろん、一般の方々も、日本全国どこにいても、審査会の進行を見ることができ、日本全国が会場になっていると考えることもできます。今日の最後には、応募者の皆さんが審査の先生方に自由に質問をしたり、お互いのグループで意見交換をしたりできるオンライン懇親会の時間帯も用意しています。
 この衛星設計コンテストに挑戦して下さった皆さんは、このコンテストを通じて、はじめにアイデアを思いつく段階から、構想としてまとめていく段階を経て、発表して審査を受ける段階まで一連のプロセスを経験され、多くのことを学び取ってこられたと思います。皆さんが、それらのことを生かし、人類・地球・宇宙の未来を切り拓いていってくださることを心から期待して、開会の挨拶といたします。

  • 審査会場の様子

    最終審査会 集合写真

第29回衛星設計コンテスト 受賞作品

文部科学大臣賞

月面隕石観測衛星「Meteo-llite」

月面隕石観測衛星「Meteo-llite」 設計の部
北海道大学大学院、北海道大学
メンバー:
鈴木 翔、平井翔太、Yownin Albert Leung、上田修生、青井柾樹、Gurbanov Novruz、佐藤佑樹、濵田 築、細川駿平
解析書
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概要:
本衛星は,GTO軌道から自身の推進システムで月周回のNRHO軌道まで軌道投入させ,NRHO軌道から月面に降り注ぐ隕石を観測する.推進システムには相乗り打ち上げに適した,安全性が高く約1.2 km/sの増速を与えることができるハイブリッドキックモータを採用する.光学系には,隕石衝突時の噴出物を検出できる1,000 nmと隕石衝突では検出されない700 nmの2つの波長を利用し比較することで,月面表層部への隕石衝突の様子を観測する.

設計大賞

月面隕石観測衛星「Meteo-llite」

月面隕石観測衛星「Meteo-llite」 設計の部
北海道大学大学院、北海道大学
メンバー:
鈴木 翔、平井翔太、Yownin Albert Leung、上田修生、青井柾樹、Gurbanov Novruz、佐藤佑樹、濵田 築、細川駿平
解析書
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概要:
本衛星は,GTO軌道から自身の推進システムで月周回のNRHO軌道まで軌道投入させ,NRHO軌道から月面に降り注ぐ隕石を観測する.推進システムには相乗り打ち上げに適した,安全性が高く約1.2 km/sの増速を与えることができるハイブリッドキックモータを採用する.光学系には,隕石衝突時の噴出物を検出できる1,000 nmと隕石衝突では検出されない700 nmの2つの波長を利用し比較することで,月面表層部への隕石衝突の様子を観測する.

アイデア大賞

超小型月探査データ中継衛星PRESEED

超小型月探査データ中継衛星PRESEED アイデアの部
東北大学
メンバー:
武田浩平、白石尚也、石郷岡優加、中澤幸大、Alejandro大樹padilla、 大熊 章浩
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概要:
本計画は,超小型宇宙機による月面探査支援に向けたバスシステム開発及び航法技術の実証である.地上局と月面移動体を中継するデータサービスやコンステレーション編成による測位システムの提供を目指す.実現に向けて超小型宇宙機の月以遠航法技術を実証する.軌道決定には非同期One-Way Rangingと,地球GNSS及び月面観測カメラを用いた光学複合航法による新たな手法を提案し,軌道遷移ではレジストジェットスラスタを用いる他,太陽の潮汐力を用いて遷移コストを大幅に低減する遷移マニューバを提案する.

ジュニア大賞

仲間と同じ食事ができる宇宙食

仲間と同じ食事ができる宇宙食 ジュニアの部
広島県立西条農業高等学校
メンバー:
木村帆花、印藤利奈、渡邊琉愛
解析書 ポスター
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概要:
どこの国においても,食事には生命活動に必要な栄養素の摂取という意味だけでなく,娯楽や気分転換,コミュニケーションなどの様々な役割がある。長期の宇宙滞在においては,限られた空間での生活によるストレスや疲労を軽減するために,全クルーが同じ食材を食べることで,より親しい間柄となり,幸福感を持てる食事を提供する「宇宙食プロジェクト」について提案したい。スープやソースなどの味付けを変えるだけで様々な麺類に早変わりする,オールマイティーな宇宙食麺を考案した。

日本機械学会 宇宙工学部門一般表彰 スペースフロンティア

Comet Interception from eArth retrOgrade orbIT viA Lunar gravIty Assist

Comet Interception from eArth retrOgrade orbIT viA Lunar gravIty Assist アイデアの部
広島工業大学
メンバー:
村上湧斗、丸岡 凱、桑田怜輝、山田可清
解析書
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概要:
今回提案するミッションでは、月以遠へのアクセスが良い新たな中継軌道の工学的実証と、内太陽系に初めて飛来した彗星のフライバイ観測を主目的とする。欧州宇宙機関が提案しているComet Interceptorのように、探査目的となる彗星が発見されるまで中継軌道で待機し、その間は地球-月系に飛来する宇宙塵や流星物質の量や頻度を観測する。さらに、中継軌道に投入前に多周回するラグランジュ点L5周辺においても宇宙塵の検出を目指す。中継軌道を出発後は、短期間で月スイングバイを実施し、燃料を節約しつつ彗星に早く到達することで、太陽熱の影響を受ける前の彗星の原始的な情報を獲得できることが期待される。

日本航空宇宙学会賞

宇宙タイムカプセル μ(ミュー) 

宇宙タイムカプセル μ(ミュー)  ジュニアの部
長崎県立長崎西高等学校
メンバー:
野中裕輔、西村佑太、北嶋大渡、眞鍋元太、北尾早来紗、筒井美雲
解析書 ポスター
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概要:
タイムカプセルを地面に埋めるのではなく、まさかの宇宙に打ち上げるというプランです。幼い頃の自分が将来の自分への想いなどをタイムカプセルに託し、小型衛星に乗せて宇宙に送り出します。その衛星が打ち上げられるところを見たり、カプセルの帰還を待つ間は衛星からの通信を受けて宇宙にある宝物に思いをはせたり、宇宙関連の施設などで宇宙の良さを感じてもらうことで、一生に一度の体験ができます。「さあ、思い出を宇宙に飛ばそう。」

電子情報通信学会賞

ワイヤレス電力伝送実証衛星「Wi SAT」

ワイヤレス電力伝送実証衛星「Wi SAT」 設計の部
大阪府立大学
メンバー:
上田滉也、川原大毅、山本隼也、一瀬彩栄、笹岡佑全、永田光来、西尾圭太、湧川大聖、高本凌平、林 絹子
解析書
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概要:
本衛星は軌道上での磁界共鳴方式によるワイヤレス電力伝送の技術実証を目的として設計された CubeSat である.数十cm のギャップや位置ずれに強いと言われる本方式による電力伝送を軌道上で行い,軌道上における距離や位置の変化に対する伝送効率の変化とロバスト性の高さを検証する.ミッションで取得したデータを用いて,本方式の軌道上での有効性とロバスト性の高さを示す.本ミッションは太陽光パネルとバス部間の新たな電力伝送手段を提案することと,展開構造物ミッションを多様化することにつながる.

地球電磁気・地球惑星圏学会賞

MORSE (Moon Orbital Relay for South-polar Exploration)

MORSE (Moon Orbital Relay for South-polar Exploration) 設計の部
東京大学、University of New South Wales、University of Wollongong
メンバー:
Vinícius Ferreira Nery、Chang-Chin Wang、Loïc Chalamet、Matthew Chong、Greeshma Shetty、Adam Martin
解析書
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概要:
MORSE is a constellation of three microsatellites which will act as a commercial communications relay and provide positioning services to landers and rovers exploring the Lunar South Pole region. The three satellites will be placed in a highly inclined, elliptical frozen orbit around the Moon 120 deg apart from one another to achieve close to continuous coverage of the Lunar South Pole region with at least two satellites at a given time, to enable uninterrupted communications relay and positioning services.

日本天文学会賞

粒子推進&RTGで挑む追い越せボイジャー計画

粒子推進&RTGで挑む追い越せボイジャー計画 アイデアの部
東京都市大学
メンバー:
櫻井祐希、橋本ゆうき、矢口陽樹、長谷川京吾、松前信伍、根本雄作、三枝 翻
解析書
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概要:
今後の我が国の深宇宙探査には、太陽光に依存しない電源および高速移動のための推進エンジンが不可欠になる。このニーズに応えるため、太陽光なしに40年間 1W以上の電力を供給する「超小型原子力電池(RTG)」と、機械的可動部を持たず電力消費無しに探査機を加速し続ける「α粒子推進エンジン」を提案した。これらの技術を組み合わせた探査機は、太陽重量に勝る推力で高速航行を可能とし、地球から最も遠方に到達した探査機ボイジャー1号を約41年で追い越す見通しを得た。

宇宙科学振興会賞

粒子推進&RTGで挑む追い越せボイジャー計画

粒子推進&RTGで挑む追い越せボイジャー計画 アイデアの部
東京都市大学
メンバー:
櫻井祐希、橋本ゆうき、矢口陽樹、長谷川京吾、松前信伍、根本雄作、三枝 翻
解析書
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概要:
今後の我が国の深宇宙探査には、太陽光に依存しない電源および高速移動のための推進エンジンが不可欠になる。このニーズに応えるため、太陽光なしに40年間 1W以上の電力を供給する「超小型原子力電池(RTG)」と、機械的可動部を持たず電力消費無しに探査機を加速し続ける「α粒子推進エンジン」を提案した。これらの技術を組み合わせた探査機は、太陽重量に勝る推力で高速航行を可能とし、地球から最も遠方に到達した探査機ボイジャー1号を約41年で追い越す見通しを得た。

日本宇宙フォーラム賞

Sustainable Constellations: Disposal and Reuse with Tethered Systems (DaRTS)

Sustainable Constellations: Disposal and Reuse with Tethered Systems (DaRTS) ジュニアの部
渋谷教育学園渋谷高等学校
メンバー:
佐藤裕成アレックス、上坂進之祐、江尻晃輔、齋藤優衣、岡 遙希、吉本陽貴
解析書 ポスター
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概要:
DaRTSは衛星コンステレーションの安全性を高め、持続可能な運用の実現を目指すシステムの構想である。導電性テザー(Electrodynamic Tether: EDT)を用いて運用中に機能低下や故障が発生した衛星を軌道から自律的に離脱させる。また、運用期間を終了した衛星からは太陽電池パドル(SAP)等の再利用可能な部品を取り外し、地上から打ち上げられた新しい衛星に軌道上で装着することで再利用する。その過程でSAPを失った衛星は、EDTを用いて軌道離脱を行い、安全に廃棄される。このように、DaRTSは衛星のデブリ化を防ぎ、宇宙での部品の再利用を可能にする。

日本ロケット協会宙女賞

超小型月探査データ中継衛星PRESEED

超小型月探査データ中継衛星PRESEED アイデアの部
東北大学
メンバー:
武田浩平、白石尚也、石郷岡優加、中澤幸大、Alejandro大樹padilla、 大熊 章浩
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概要:
本計画は,超小型宇宙機による月面探査支援に向けたバスシステム開発及び航法技術の実証である.地上局と月面移動体を中継するデータサービスやコンステレーション編成による測位システムの提供を目指す.実現に向けて超小型宇宙機の月以遠航法技術を実証する.軌道決定には非同期One-Way Rangingと,地球GNSS及び月面観測カメラを用いた光学複合航法による新たな手法を提案し,軌道遷移ではレジストジェットスラスタを用いる他,太陽の潮汐力を用いて遷移コストを大幅に低減する遷移マニューバを提案する.

ジュニア実験賞

宇宙空間でのサツマイモの養液栽培技術

宇宙空間でのサツマイモの養液栽培技術 ジュニアの部
広島県立西条農業高等学校
メンバー:
小林彩耶、重末愛梨奈、原田琴音、八幡優花
解析書 ポスター
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概要:
宇宙空間において栽培を検討されている作物の栽培は主に養液栽培である。その中でもサツマイモは栄養価が高く,イモの部分だけでなく,つるも食べることができることからごみが出ることがない作物として有益な点が多い。本ミッションでは,宇宙空間におけるサツマイモの養液栽培システムの簡易化とエアロポニクスの応用を目的とする。これらの養液栽培技術は食料生産システムの軽量化や水の使用量削減に加え,将来的な宇宙空間での様々な作物栽培に応用することが可能であると考える

審査委員長特別賞

宇宙で金沢のアイスを!

宇宙で金沢のアイスを! ジュニアの部
金沢大学人間社会学域学校教育学類附属高等学校
メンバー:
河上日向子、野田まりか、今泉心寧
解析書 ポスター
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概要:
今日、技術の発展により宇宙では様々なものを食べられるようになっている。しかし、そのほとんどは常温から温かく、冷たいものを食べることはない。そこで、アイス消費量1位の金沢市民の視点から、代表的な冷製食品であるアイスに着目し、「溶けないアイス」の原理を宇宙空間に応用し、冷凍庫の消費電力を減らすことができないかと考えた。それによって、宇宙食の多様化及び宇宙飛行士のストレスの軽減を図ることを最終目標とする。

奨励賞

月極域投てき移動ミッション「SHAKE」

月極域投てき移動ミッション「SHAKE」 アイデアの部
芝浦工業大学大学院、芝浦工業大学
メンバー:
佐々木航平、村中優里子、上野佑理、相良健太
解析書
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概要:
本ミッションは,月極域に存在する可能性の示唆されている水氷が閉じ込められたマイクロコールドトラップを探査することを目的としている.JAXA の計画する月極域探査機 LUPEX ローバに搭載する小型ローバと,小型ローバの最適な移動とし投てき移動手法を確立することで LUPEX ローバの負担を軽減し,リスクの分散を図った.投てき移動手法を用いることで,小型ローバが必要とする探査対象領域までの片道分のエネルギーを削減できる.小型ローバは面型移動機構を採用することで月極域の過酷な走行環境にも対応できる.

ジュニア部門奨励賞

小型人工衛星を用いた大気圏内の実測

小型人工衛星を用いた大気圏内の実測 ジュニアの部
長崎県立長崎西高等学校
メンバー:
福﨑仁志、北田一真、田淵拓輝、徳永光輝、山口勝矢、桒原幹人、竹田 碧
解析書 ポスター
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概要:
ラジオゾンデや人工衛星による実測が困難である高度 50~200 ㎞において、軌道上の親機から複数の子機を指定した地点に投入し、地球上のあらゆる地点でのデータを取得できるシステムを提案する。投入する子機は搭載するミッション機器や投下のタイミングなどを自由にカスタマイズすることができる。2 種類の研究の同時並行などの幅広い運用もできるため、大気圏内における多くの有効なデータを得ることができると考えられる。

ジュニア部門奨励賞

宇宙での食物連鎖

宇宙での食物連鎖 ジュニアの部
山口県立山口高等学校
メンバー:
春日陽色、矢野瑠唯
解析書 ポスター
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概要:
地球以外の惑星に生物が住める環境を作る上で土壌、気圧、気温など様々な課題がある。そこで、一部の条件を地球以外の惑星の環境に近づけて実験を行い、結果から生物が満足に生活するための環境を考察する。

最優秀模型賞

月極域投てき移動ミッション「SHAKE」

月極域投てき移動ミッション「SHAKE」 アイデアの部
芝浦工業大学大学院、芝浦工業大学
メンバー:
佐々木航平、村中優里子、上野佑理、相良健太