第30回衛星設計コンテスト 概要

第30回衛星設計コンテスト

応募:
68作品(設計の部:7作品、アイデアの部:14作品、ジュニアの部:47作品)
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:
2022年11月12日(土) ハイブリッド開催
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/watch?v=uUdAcEXrhHc
特別講演:
「日本の大学衛星の歩みと成果 ~衛星設計コンテストからビジネス展開へ~」
中須賀 真一
東京大学大学院工学系研究科
航空宇宙工学専攻 教授
中須賀 真一 教授s 【講演者プロフィール】
1988年東京大学大学院博士課程修了、工学博士。同年、日本アイ・ビー・エム東京基礎研究所入社。1990年より東京大学講師、助教授を経て、2004年より航空宇宙工学専攻教授。日本航空宇宙学会、SICE、IAA等会員, IFAC元航空宇宙部会部門長、およびUNISEC-GLOBALは設立時より委員長。超小型人工衛星、宇宙システムの知能化・自律化、革新的宇宙システム、宇宙機の航法誘導制御等に関する研究・教育に従事。2003年の世界初のCubeSatの打ち上げ成功を含む超小型衛星13機の開発・打ち上げに成功。宇宙ベンチャー会社数社の設立に貢献し、アジアをはじめ多くの国の超小型衛星をベースにした宇宙工学教育も実施。2012年より政府の宇宙政策委員会委員。基本政策部会長はじめ複数省の宇宙関連プログラムの委員長も務める。

第30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・高専・大学・大学院の若い人たちに、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30回目の節目を迎えることとなりました。

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 今回も、設計の部7件、アイデアの部14件、ジュニアの部47件の多くの応募がありました。宇宙開発・宇宙利用に関連する学会・機関・企業等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、アイデアの部は3倍強、ジュニアの部にいたっては7倍近い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、この最終審査会は一昨年・昨年とオンライン形式で行うことを余儀なくされました。今回は、ハイブリッド形式で開催し、久しぶりに会場参加もしていただけるようにいたしました。会場参加の皆さんには、対面での交流の機会を大いに活用していただくとともに、コロナ感染へも十分注意を払うことをお願いしたいと思います。
 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。

  • 最終審査会 設計の部 集合写真

    最終審査会 設計の部 集合写真

  • 最終審査会 アイデアの部 集合写真

    最終審査会 アイデアの部 集合写真

  • 最終審査会 ジュニアの部 集合写真

    最終審査会 ジュニアの部 集合写真

第30回衛星設計コンテスト 受賞作品

文部科学大臣賞

水資源探査のための月周回衛星“Izumi”

水資源探査のための月周回衛星“Izumi” 設計の部
早稲田大学大学院、青山学院大学大学院、総合研究大学院大学、東京大学大学院、横浜国立大学大学院、京都大学大学院
メンバー:
谷口絢太郎、鶴見美和、小松龍世、工藤雷己、伊澤梓実、海江田蒼、相澤脩登、五味篤大、永井悠太郎
解析書
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概要:
月以遠への有人探査につながるアルテミス計画は月の水資源を重要視しており、掘削点の特定のために高い空間分解能での探査が期待される。本ミッションでは、地中の水分量の情報を持ち月面から漏出する中性子に着目し、高い空間分解能と十分な統計的信頼性を両立できる熱中性子の撮像系を開発し、安定な極凍結軌道から観測する月周回機を提案する。また同衛星を活用し,物理学の未解決問題である中性子寿命を新しい方法で測定する。

設計大賞

水資源探査のための月周回衛星“Izumi”

水資源探査のための月周回衛星“Izumi” 設計の部
早稲田大学大学院、青山学院大学大学院、総合研究大学院大学、東京大学大学院、横浜国立大学大学院、京都大学大学院
メンバー:
谷口絢太郎、鶴見美和、小松龍世、工藤雷己、伊澤梓実、海江田蒼、相澤脩登、五味篤大、永井悠太郎
解析書
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早稲田大学大学院、青山学院大学大学院、総合研究大学院大学、東京大学大学院、横浜国立大学大学院、京都大学大学院”

概要:
月以遠への有人探査につながるアルテミス計画は月の水資源を重要視しており、掘削点の特定のために高い空間分解能での探査が期待される。本ミッションでは、地中の水分量の情報を持ち月面から漏出する中性子に着目し、高い空間分解能と十分な統計的信頼性を両立できる熱中性子の撮像系を開発し、安定な極凍結軌道から観測する月周回機を提案する。また同衛星を活用し,物理学の未解決問題である中性子寿命を新しい方法で測定する。

アイデア大賞

火星縦孔探査プロジェクト「HOTARU」

火星縦孔探査プロジェクト「HOTARU」 アイデアの部
東北大学大学院、弘前大学、大分大学、慶応義塾大学
メンバー:
阿依ダニシ、舘岡佳蓮、安田伊吹、佐藤海斗
解析書
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東北大学大学院、弘前大学、大分大学、慶応義塾大学

概要:
火星の縦孔の発見によって生命の痕跡探査など、地下空洞探査の意義・重要性が高まる中、 自律移動する複数ローバを用いた火星縦孔の探査手法は、 単機ローバの場合よりも広い探査範囲と高いローバスト性が期待できる。また、 月面と異なり、火星では飛行することが可能であるため、 比較的縦孔に到達しやすい。そこで本研究では、探査範囲の拡張及び縦孔へのアプローチの方法として飛行型探査機及び複数の小型探査ローバによる連携探査を目標として開発を行った。

ジュニア大賞

農業女子が広島県の特産物残渣で昆虫宇宙食

農業女子が広島県の特産物残渣で昆虫宇宙食 ジュニアの部
広島県立西条農業高等学校
メンバー:
島谷涼花、酒井里奈、岡美羽、岡田珠莉、神山綾音、土肥真結子、山﨑桜弥
解析書 ポスター
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広島県立西条農業高等学校

概要:
宇宙において無補給生活または長期滞在を想定した場合,居住コロニーや宇宙ステーションで食料を生産する必要がある。その場合,限られた空間と資源のなかでヒトが生きていくのに必要な栄養をまかなわなければならない。そこで,少ない空間と資源で飼育でき,栄養も豊富なコオロギに注目した。私たちは宇宙進出の前段階として微小重力環境でのコオロギ飼育装置と,コオロギを使用したおいしい料理を提案する。

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

Space Lifeboat

Space Lifeboat アイデアの部
東京大学、University of Newcastle、University of New South Wales
メンバー:
平野皓己、安井菜々海、オオグチ レオナルド ハルキ、Jemimah Woulf、Jazmin Lindsay-Favelle
解析書
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Space Lifeboat

概要:
Human spaceflight by non-professional astronauts has become increasingly popular in recent years. Many private companies are striving to make human spaceflight accessible for more people. However, risks are always present in human spaceflight, and fail-safe systems independent from the skills or knowledge of astronauts are necessary to lower the hurdle for ahuman spaceflight. There are some escape procedures for ships and planes, but they heavily rely on the crews onboard. Spacecraft have much fewer people on board because of the limited payload mass; thus, sending experts to space every time is inefficient. Spacecraft autonomy has been increasing in recent years, but no space system is entirely safe; therefore, different approaches are needed to ensure passengers' safety.
We propose Space Lifeboat, which rescues another crewed spacecraft that lost its function to take passengers to earth safely. If a crewed spacecraft faces anomaly situations and using the capsule for reentry proves dangerous, Space Lifeboat transfers its orbit and rendezvous with the spacecraft. After docking and rescuing passengers, Space Lifeboat conducts reentry to earth.
By having a fail-safe system outside of spacecraft, we can acquire a broader range of options to save passengers' lives, contributing to more reliable and sustainable human spaceflight in the future.

日本航空宇宙学会賞

月の自然エネルギーによる発電方法について

月の自然エネルギーによる発電方法について ジュニアの部
長崎県立長崎西高等学校
メンバー:
桒原幹人、的野祥人、北尾早来紗、扇 芽衣、衛藤直純
解析書 ポスター
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月の自然エネルギーによる発電方法について

概要:
月面開発において、2週間にわたる夜間の発電方法の確立は大きな課題である。そこで、月の地表温度-170℃と地中温度-22℃との間の150Kの温度差を利用し、バイナリー発電を行うことを提案する。発電用熱媒体に四フッ化炭素を使用し、タービン入口条件を圧力2.0MPa・温度-46℃、タービン出口条件を圧力0.05MPa・温度-138℃、熱媒体の流量を13.6t/hとすることで、定格100kWの発電ができる。

電子情報通信学会賞

汎用防災合成開口レーダ衛星

汎用防災合成開口レーダ衛星 設計の部
国立成功大学
メンバー:
夏宇新
解析書
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汎用防災合成開口レーダ衛星

概要:
本衛星は合成開口レーダで浸水、土砂崩れ等の自然災害観察を目的として設計された超小型衛星である。日本と台湾に高分解能かつ高頻度な観察及びデータベースの構築を行い、災害時光学系衛星が使えない時に被害地域の範囲や規模を調査し、政府と自治体に必要な情報を提供する。日台のデータベースが整えてから東南アジア諸国のデータも取集し、有効な観察手段を持たず自然災害に脆い発展途上国への提供にも国の不平等をなくせる。

地球電磁気・地球惑星圏学会賞

稠密衛星観測による早期津波予測システム

稠密衛星観測による早期津波予測システム 設計の部
日本大学
メンバー:
飯田智之、小林伶士、本山真、岩田隆佑、大谷響心、篠原裕太、中泉健太朗、安野瑠音、劉皓瑜
解析書
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稠密衛星観測による早期津波予測システム

概要:
本衛星は、低軌道上(600~700km)でAISやGNSS-Rによる海面状態の監視及びGPS、GNSS-RO、インピーダンスプローブを用いて津波電離圏ホールによる電離圏の電子密度減少を観測から津波初期波源の推定により、複合的に津波予測を行う6UのCubeSat衛星である。これらの機器を搭載した衛星を複数機打ち上げ、コンステレーションさせることで、地上システムでは構築することが難しい地球全球の稠密観測を行い、現在の津波伝搬解析シミュレーションと組み合わせることで、従来では不可能だった全球の早期津波予測を行う。

日本天文学会賞

火星縦孔探査プロジェクト「HOTARU」

火星縦孔探査プロジェクト「HOTARU」 アイデアの部
東北大学大学院、弘前大学、大分大学、慶応義塾大学
メンバー:
阿依ダニシ、舘岡佳蓮、安田伊吹、佐藤海斗
解析書
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東北大学大学院、弘前大学、大分大学、慶応義塾大学

概要:
火星の縦孔の発見によって生命の痕跡探査など、地下空洞探査の意義・重要性が高まる中、 自律移動する複数ローバを用いた火星縦孔の探査手法は、 単機ローバの場合よりも広い探査範囲と高いローバスト性が期待できる。また、 月面と異なり、火星では飛行することが可能であるため、 比較的縦孔に到達しやすい。そこで本研究では、探査範囲の拡張及び縦孔へのアプローチの方法として飛行型探査機及び複数の小型探査ローバによる連携探査を目標として開発を行った。

宇宙科学振興会賞

スペース サイエンス ラボ

スペース サイエンス ラボ ジュニアの部
岐阜県立岐南工業高等学校
メンバー:
武田 優、渡辺 一先、大下 琉空
解析書 ポスター
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スペース サイエンス ラボ

概要:
今まで宇宙での子供向け実験は、宇宙飛行士が実験をして映像を配信する形式でした。そこで私たちが考えたのが、子供たちが直接操作できて宇宙と地球とがつながっている実験ボックス(スペースサイエンスラボ)です。宇宙飛行士の最低限の協力は必要ですが、子供たちが宇宙の実験装置を直接操作して実験できることは、かなりのワクワク体験になるはずです。

日本宇宙フォーラム賞

農業女子が広島県の特産物残渣で昆虫宇宙食

農業女子が広島県の特産物残渣で昆虫宇宙食 ジュニアの部
広島県立西条農業高等学校
メンバー:
島谷涼花、酒井里奈、岡美羽、岡田珠莉、神山綾音、土肥真結子、山﨑桜弥
解析書 ポスター
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農業女子が広島県の特産物残渣で昆虫宇宙食

概要:
宇宙において無補給生活または長期滞在を想定した場合,居住コロニーや宇宙ステーションで食料を生産する必要がある。その場合,限られた空間と資源のなかでヒトが生きていくのに必要な栄養をまかなわなければならない。そこで,少ない空間と資源で飼育でき,栄養も豊富なコオロギに注目した。私たちは宇宙進出の前段階として微小重力環境でのコオロギ飼育装置と,コオロギを使用したおいしい料理を提案する。

日本ロケット協会宙女賞

衛星データ監視システムをつくる

衛星データ監視システムをつくる ジュニアの部
長崎県立長崎東高等学校
メンバー:
田中玲衣、松本華子、松尾日菜子
解析書 ポスター
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衛星データ監視システムをつくる

概要:
「Microsoft Power Automate」という、クラウド上で作業の自動化ができる機能を利用して、Webデータを監視するシステムを作成した。さらに、事前に決めた条件を満たしたときにメールアラートを送信するシステムを構築することで、地域や個人のニーズに合わせた情報を提供できるようになった。国境の隔てなくワールドワイドに赤道直下を観測できる衛星を打ち上げ、その衛星データを監視し、「赤潮アラート」を受け取ることができるシステムを考案した。

ジュニア実験賞

ミドリムシを利用した生物濾過と栄養飲料

ミドリムシを利用した生物濾過と栄養飲料 ジュニアの部
青森県立三沢高等学校
メンバー:
大坂唯歩稀、津島めい、平野 友麻、大瀧 匠、小野 龍
解析書 ポスター
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ミドリムシを利用した生物濾過と栄養飲料

概要:
本ミッションの主な概要は、宇宙船内という無重力空間や地球以外の惑星に設置された基地内で、人間が排出した尿に含まれる成分を利用して、動物の特徴と植物の特徴を合わせ持ったミドリムシという単細胞生物を培養し、宇宙食として活用することで排泄物を再資源化し、宇宙空間で資源の循環サイクルを作ることです。これによって、宇宙空間で食料を地産地消し、宇宙空間での持続的な生活を図ります。

審査委員長特別賞

オートファジーが癌細胞に与える影響

オートファジーが癌細胞に与える影響 ジュニアの部
東京学芸大学附属国際中等教育学校
メンバー:
竹綱慶一
解析書 ポスター
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オートファジーが癌細胞に与える影響

概要:
2018年に韓国の研究者らが擬似的な微小重力環境でオートファジーが誘発されホジキンリンパ腫の増殖を抑制する効果があること発見した。オートファジーは細胞の種類や環境により効果が変わるため、他の細胞、そして宇宙環境での癌細胞への効果を調べることでがん治療に貢献できる。
本ミッションでは3D-クリノスタット、微小重力、放射線の環境下でオートファジーが癌細胞に影響を与えているかどうかオルガノイドの個体数やPCR結果を比較して検証する。

奨励賞

軌道上クレープ調理実証機「すぺ~ぷ」

軌道上クレープ調理実証機「すぺ~ぷ」 アイデアの部
東京工業大学
メンバー:
小林大輝、天木祐希、荒井湧介、田代克樹、田中友悠、尾関優作、川久保辰真、木下幹大、山田周平
解析書
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軌道上クレープ調理実証機「すぺ~ぷ」

概要:
軌道上の無重力環境においてフワフワモチモチとした焼き立てクレープを実現する手法を提案する。クレープの調理は薄く延ばす工程で重力を必要としており、軌道上にて地上と同じ手法で調理を行うのは難しい。そこで射出成型の原理を応用し軌道上においても問題がなくクレープの調理が可能なことを示した。また提案手法で調理したクレープの食感評価を行い、理想としたフワフワモチモチな食感の実現の有無も検討した。

奨励賞

PitM

PitM アイデアの部
芝浦工業大学
メンバー:
祖父江茉子、相良健太、半澤龍太郎、船川敬秀、高野紗会、内田寛人、毛塚雅人
解析書
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PitM

概要:
月面滞在者のより快適な生活を支援するために、レゴリス上への月面基地の固定手法を提案する。提案する固定手法は、振動貫入による締固めを利用したものであり、最小限の輸送コストと短い施工時間で建設可能である。本ミッションに特化した振動貫入機を作成し、その有効性を示す。

ジュニア部門奨励賞

地球の人工電波可視化衛星「HEIWA」

地球の人工電波可視化衛星「HEIWA」 ジュニアの部
高知工業高等専門学校
メンバー:
福原颯馬、澤田朱夏、西尾爽輝、溝渕遥人、勝田佑
解析書 ポスター
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地球の人工電波可視化衛星「HEIWA」

概要:
私達は電波塔などから放射されるテレビ電波のような人工電波が、宇宙に向けて飛んでいることに注目した。人類を地球外知的生命体に見立て、宇宙から見た地球の人工電波がどのような周波数のスペクトルでどのように時間変動をしているかを可視化する。そのためにログペリオディックアンテナを搭載した超小型の地球周回衛星を提案する。将来は、この衛星が得た情報をもとに地球外文明探査を加速させ、人類の地球を守ることへの重要性の認識を高めることにより、世界平和に貢献する。

最優秀模型賞

火星縦孔探査プロジェクト「HOTARU」

火星縦孔探査プロジェクト「HOTARU」 アイデアの部
東北大学大学院、弘前大学、大分大学、慶応義塾大学
メンバー:
阿依ダニシ、舘岡佳蓮、安田伊吹、佐藤海斗
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表彰式