UNISECインタビュー②：宇宙を目指す学生たちへ

前回の第1回では、NPO法人大学宇宙工学コンソーシアム（University Space Engineering Consortium、以下UNISEC）の理事長である桒原教授にお話を伺いました。   第2回目の今回は、UNISEC学生組織「UNISON」の元代表である佐藤伸成氏に、UNISONに対する熱い思いをお聞きしました。   前回の記事はこちら：https://spacemedia.jp/academic/2157

学生組織「UNISON」とは

―本日はよろしくお願いします。はじめに、UNISONの概要を教えてください。 佐藤氏　UNISECでは、学生が主体となって活動していくための枠組みを提供する目的で2003年にUNISON (UNISEC Student Organization) が設立されました。所属する学生としては、全国の高専や大学に所属する宇宙系の研究室の学生をはじめとし、ロケットやCanSat (※)、人工衛星を製作するサークルの学生が大多数を占めています。それ以外にも、宇宙開発フォーラム実行委員会のような、ものづくり以外で関わっている団体からの参加もあります。 (※) CanSat：ジュース缶サイズの小型模擬衛星。宇宙には到達しないが、数十~数千メートル上空から落下させ、目的地到達を目指すミッションなどを行う。CanSat開発を通じて衛星開発のプロセスを学ぶことができる。   ―具体的にはどのような活動を行っているのでしょうか。 佐藤氏　まず、例年各種イベントを開催し、ロケット打上げやCanSat競技会を運営していす。また、全国の各団体間の技術交流のために、オンラインのシステムを活用してコミュニティを作って、連絡を取りやすくしています。規模が大きいと積極的な交流も難しいので、運営側で交流会を設けたりもしています。

表 UNISONの主な活動

UNISONで開発しているロケット

―年中イベントがあるのですね。UNISONで開発しているロケットはどのようなものなのでしょうか。 佐藤氏　様々な団体がそれぞれロケットを打ち上げています。ここでは室蘭工業大学SARDについて紹介します。この団体ではハイブリッドロケット (※) を製作し、現在は到達高度250 m以下の打上げを行っています。 (※) 固体燃料に液体や気体の酸化剤を供給して燃焼させるロケット

(左)：前回打ち上げた機体（H8-M1, べにひわ）(右)：最新の機体(H10-M1, Frankenstein) 

株式会社植松電機での燃焼実験の様子

  ―こんなに本格的な開発ができてしまうのですね。写真から伝わる迫力がすごいです。具体的にはどのような開発を行っているのでしょうか。 佐藤氏　このロケットでは燃料にポリエチレン、酸化剤には圧縮酸素を使用するGasCAMUIエンジンを利用しています。燃料の配置を工夫することで、激しい燃焼を起こせるようにしています。直近の開発目標としては、CFRP製のボディの実用化、電装部の密閉、自作シミュレーションの精度向上があります。

UNISONで開発しているCanSat

―続いて、CanSatについてお聞きしたいと思います。いま一度、CanSatとはどのようなものかお伺いしてもよろしいですか。 佐藤氏　CanSatとは空き缶（Can）の中に回路基板や電子部品を搭載して、人工衛星（“Sat”-ellite）のように機能させた超小型の教育用模擬人工衛星のことで、キューブサットなど超小型衛星の原型になったものです。1998年にハワイで開催された大学宇宙システム会議において、スタンフォード大学のBob Twiggs名誉教授の発言を機に、東京大学、東京工業大学の学生らが旧NASDA（現JAXA）の協力を受けながら開発を進めたのが最初です。

CanSatの構成 Credit： 中須賀真一

  ―なるほど。CanSatの実験はどのように行うのでしょうか。 佐藤氏　初めてCanSatの実験を行う際、アメリカのネバダ州ブラックロック砂漠にてアマチュアロケット団体「AEROPAC」の協力で実施することになり、ロケットにCanSatを入れて上空約3 kmまで打上げて放出してもらいました。このイベントがARLISS (A Rocket Launch for International Student Satellites) であり、超小型衛星の原点でもあり、現在も続く学生衛星開発の入口となっています。この他に、国内でも気球やドローンを使って、上空から投下させる共同実験イベントが実施されています。

ARLISSで使用されるロケット (日本での打上げは難しいサイズ) Credit：佐藤伸成

  ―砂漠の環境は、どこか月面に近い要素もありそうですね。現在はどのようなCanSatが開発されているのですか？ 佐藤氏　空き缶タイプだけでなく、パラシュートなど空中制御に特化したものから地面をタイヤで走行する2輪のローバータイプのものまで多種多様なCanSatが製作されています。基本的な構造設計・回路設計などの技術だけでなく、３Dプリンタや機械学習など、その当時の先端技術や流行りの技術が惜しみなく使われています。

ローバータイプのCanSat Credit：中央大学精密機械工学研究部 Cansat班

UNISONで開発している人工衛星

―先端技術を積極的に使えるのはCanSatならではのようにも感じますね。UNISONで実際に開発している人工衛星としてはどのようなものがあるのでしょうか。 佐藤氏　超小型人工衛星「ひろがり」というものがあります。これは、大阪公立大学 小型宇宙機システム研究センター (SSSRC) と室蘭工業大学 旧宇宙機構造工学研究室および航空宇宙機システム研究センター (APReC) が共同開発した2Uサイズ (10cm×10cm×20cm) のCubeSatです。2021年3月にISS日本実験棟「きぼう」から放出され、無事ミッション成功することができました。   ―ミッション成功すごいですね！具体的にどのようなミッションだったのでしょうか。 佐藤氏　名前の由来でもあるミウラ折り構造を載せていて、これを宇宙空間で展開するというミッションでした。ミウラ折りとは、薄いものをコンパクトに収納できる折り方で、斜め方向に引っ張ることで全体が縦横に同時に広がるという特徴があります。宇宙空間で大きな構造物を展開する方法として注目されていますが、板のように厚みがあると折り畳むのが難しいという課題があります。このミッションでは厚みを考慮して工夫した板構造を製作しました。この構造物を宇宙で展開したのは世界初です。

(左) 超小型人工衛星「ひろがり」     (右) ミウラ折りの展開の様子 Credit: SSSRC

  ―世界初ですか！そんなことができるんですね。他にはどのような特徴があるのでしょうか。 佐藤氏　一つは構造物の展開状況を測定する技術です。板の表面に格子を描き、それを2台のカメラで撮影することで、格子模様のゆがみから3次元的な形状を短時間で精度良く計測することができます。宇宙空間でこの計測手法を実施するのも世界初でした。もう一つは高速通信技術の向上です。これまでのアマチュア衛星で用いられていた方法よりも高速な通信方式を採用し、通信プロトコルを改善することでより効率的な通信を実現しています。

UNISONと社会との関わり

  ―どの活動も非常に本格的で驚きます。こうした宇宙開発の感動を多くの人に知ってもらう活動もしていると伺いましたが、どのようなものなのでしょうか。 佐藤氏　はい、学校祭などで地元の子ども達を対象としたペットボトルロケット教室や、CanSatをラジコンで操作する体験などを実施している団体があります。こうしたイベントを通じて宇宙の楽しさを皆に伝えています。

ペットボトルロケット教室の様子 Credit：FROM THE EARTH

    ―企業との関わりなどもあるのでしょうか。 佐藤氏　そうですね。企業から協賛金を受け取って活動している団体があったり、能代宇宙イベントでは協賛企業から成果や運用の様子を評価してもらって企業賞 (AUTODESK様、インターステラーテクノロジズ様、タイプエス様など) をいただいたりしています。また、技術交流会の中で交流することや、講演をしていただくこともあります。

能代宇宙イベントでの企業 (デンソー) の方の講演の様子

これからのUNISEC

―今後、どのような学生に参加していただきたいと考えていらっしゃいますか？ 佐藤氏　UNISECは「工学」と名前にあるので、宇宙に関連する製品や衛星、ロケット、CanSatなど、モノづくりをしたいという学生には学部問わず積極的に入ってほしいです。ただ、宇宙分野は近年の隆盛具合もあるように、工学や理学以外の学生にも参入の余地が大いにあります。むしろ工学、理学以外の方とともに新しい技術の応用先や企画を考えて実行した方が、加盟している皆にとって刺激にもなり、活躍の場を増やすことができると思っています。   ―文理関係なく、すべての学生にチャンスがあるということですね。 佐藤氏　そうですね。宇宙を題材にしたアイデアや企画はあるけど、形にするのが難しいから「人を探したい」「新しいアイデア創出をしてみたい」といった形で加盟してもらえると非常に嬉しいです。 加盟することでUNISONに関わる共同実験に安く参加できたり、交流の機会を求めやすくなったりするので、気楽に、気ままに活動してもらっても構いません。UNSIONが少しでも宇宙をより詳しく知ってもらうきっかけになれば、私としても嬉しいです。   ―佐藤さんは将来、どのような宇宙産業になってほしいとお考えでしょうか？ 佐藤氏　一般市民には夢やロマンのある業界に、事業者・投資家にとっては安定的に関わる事ができる業界になってほしいです。宇宙事業者と話すと、「宇宙ビジネスはロマン・夢がありますね、と言われるのは悔しい」とよく耳にします。これは業界に携わる身として痛切に感じる部分である一方、夢やロマンがないとすぐに陳腐なものになりやすいとも感じます。荒唐無稽な夢ではなく、実現可能な夢を叶える場として宇宙業界があると嬉しいです。大人も子どもも夢を抱えて取り組む雰囲気があった方が絶対に楽しいです。   ―大人にも子供にも夢を与える宇宙産業、まだまだ期待が高まりますね。 最後に、宇宙に関わっているあるいは興味のある学生に向けてメッセージをお願いいたします。 佐藤氏  皆さんには、自分が好きなことや今やっていることをとことん突き詰めて欲しいです。宇宙産業に求められることが高度化かつ多様化しているので、何かに取り組み続ければいずれ壁にぶつかり、自ずと挑戦し続けることになります。その際、新たな知識や交流が生まれると思いますし、そこから生まれる事業や研究もあります。 また宇宙と一口に言っても、工学/理学/メディア/法律/医学/経済など関係する分野は多岐に渡ります。そのため、自分の適性や興味のある分野を見定めるのは非常に難しいです。ですが、UNISECの関わる工学理学のモノづくりを突き詰めていくと、情報を適切に発信する、安全や法律に則った開発をする、作ったものを売り込んでいく、といった部分も考える必要が出てきて、調べて触れていく内に自分のやりたいことを見つけることができると思っています。 是非一緒に宇宙業界を盛り上げていきましょう！ 様々な活動を行い、宇宙産業に携わる若者の育成を行っているUNISEC。 宇宙業界に興味のある学生や、UNISECへの参加を検討している方は、一度ぜひお近くのUNISEC加盟団体に参加するか、新しく団体を設立してUNISEC事務局に加盟申請するなどして、技術に触れてみてはいかがでしょうか。  

SPACEMedia編集部