客观日本

日本三所大学的超小型卫星“HOKUSHIN‑1”完成飞行模型开发,计划今年春季以后发射

2026年03月31日 海洋宇宙

日本的东北大学、北海道大学、室兰工业大学共同推进研发的超小型人造卫星HOKUSHIN-1已完成飞行模型开发,并交付发射机构。计划于2026年春季之后发射。

这款卫星在日本国立研究开发法人宇宙航空研究开发机构(JAXA)开展的国际空间站(ISS)“希望”号日本实验舱超小型卫星释放项目J‑CUBE中,于2021年度作为日本大学的卫星入选。以此为契机,三所大学于2022年6月宣布正式启动联合开发,在反复开展设计、试制与试验的过程中推进飞行模型的研发。该项目旨在近地轨道上验证数公斤级超小型人造卫星活动领域扩展至深空所需的技术。

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图1. 超小型人造卫星“HOKUSHIN‑1”外观CG效果图
左:太阳能电池板展开前(发射时);右:太阳能电池板展开后(释放至太空后)(供图:东北大学)

本项目在大学规模的设备、人员及研发经费等约束条件下,挑战将深空探测所需的基础技术整合为实际卫星系统。具体包括由大学地面站实现的轨道确定(测距)技术、小型紧凑高效的推进装置,以及可实现大功率发电的展开式太阳能电池板的实际应用。

关于轨道确定技术,项目以东北大学为中心,从星载设备与地面设备两方面推进研发与评估。项目从试制阶段起便反复开展通信试验,在有限的尺寸与电力条件下开展最优部件选型与软件调试。此外,通过多次实施电波暗室试验,验证了测距系统的整体性能。

北海道大学负责卫星整体的结构设计与解析,从试制阶段到飞行模型阶段,反复进行了设计合理性评估。通过结构部件的设计与采购、多次组装与拆解作业,不断提升作为实机的完成度。

室兰工业大学研发了可耐受发射时的振动环境、在太空中稳定展开并提供大功率电力的展开式太阳能电池板。为满足严苛要求,研究团队反复开展原型机的设计、制作与振动试验,并在反映试验结果的同时不断持续进行改良。

针对整合了上述各项关键技术的飞行模型,三所大学联合开展振动试验、热真空试验等环境试验。2025年2月,所有环境测试均已完成;同年7月,研究团队在JAXA筑波宇宙中心开展了卫星收纳至搭载容器的适配性确认工作。经过多次作业与审查文件更新,卫星于同年11月完成了向发射机构的交付。

三所大学的学生积极参与了本项目的实际卫星研发与试验工作,作为可亲身体验航天器研发完整流程的实践性教育与研究活动,具有重要意义。

今后,HOKUSHIN-1将搭载于用于ISS补给任务的运输机NG‑24,计划于2026年春季以后发射。抵达ISS后,在航天员的协助下,卫星将被释放至高度约400千米的近地圆轨道。从抵达空间站到释放卫星,可能需要数周至数月的等待时间。

卫星的运行将以东北大学绿色未来创造机构太空交叉技术研究中心为核心开展。该卫星有望成为依托大学研发超小型卫星、未来实现深空探测的重要一步。

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部