H3 TF2用フェアリングおよびペイロード公開

2024年1月23日、種子島宇宙センター・第3衛星フェアリング組立棟にてH3ロケット試験機2号機(以下TF2)フェアリングおよびペイロードが報道向けに公開されました。

SFA3は人工衛星の大型化や高頻度打上げに対応するため新しく整備された施設で、射場に搬入された衛星の試験から推薬充填、フェアリング格納までの一連の作業を行います。SFA3は従来の衛星試験棟や衛星フェアリング組立棟と異なり射点から3km以上離れた警戒区域外なので、射場での作業に左右されにくいのが特徴です。射点3km圏内を通らずに公道からアクセス可能な道も新たに整備されました。

SFA3の外観。右手側が衛星やフェアリングを搬入するエアロック室、中央の高くなった部分がフェアリング組立室

H3では衛星搭載アダプタ(PSS)およびペイロードアダプタ(PAF)に載せた衛星の上から組み立て済みのフェアリングを「被せる」形でフェアリングへ格納しますが、PSSから衛星頂部までの高さにロング形態のフェアリングの長さを合わせると35m近くになります。そこでSFA3では衛星やフェアリングの搬入を行うエアロック室や衛星を組み立てるペイロード組立室は25m(床からクレーンフックまでの距離)のワークスペースを、フェアリング格納を行うSFA3中央のフェアリング組立室のみ40mのワークスペースを確保しました。

VEP-4

TF2では、TF1のミッション解析結果を最大限に活用しつつ早期のフライト実証を行うため、TF1で打上げられたALOS-3と同等の質量特性を持つ約2.6トンのアルミ製性能確認用ペイロード(以下VEP-4)が搭載されます。飛行経路もALOS-3の軌道投入までと同等のものとされました。

性能確認用ペイロード(VEP-4)

VEP-4は、TF1と同じPAFと分離機構を用いてロケット上段に搭載されますが、分離後のデブリ化等を防ぐため、PAFにストッパーボルトで固定されています。これにより分離機構(クランプバンド)が開放され分離したVEP-4はPAF側から衛星放出用のスプリングで押し出されますが、1cmほど押し出されたところでストッパーボルトにより固定されます。また第2段と共に確実に制御再突入させるため、VEP-4の分離は第2段の再着火直前に行われます。

VEP-4のロケットインターフェース側。右端のフランジ部分とPAF側のフランジ部分をクランプバンドで締結する

CE-SAT-IE

TF2では主ペイロードのVEP-4の他に2機の小型衛星も副ペイロードとして搭載されます。ひとつはキヤノン電子の開発した50kg級衛星・CE-SAT-IE(ワンイー)です。

CE-SAT-IE

CE-SAT-IEの+Z面には自社開発の口径40センチ反射望遠鏡とEOS R5が搭載され、これを用いた地上分解能0.8mの地表観測および天体観測が主なミッションです。EOS R5は重量軽減のために背面モニタを取り外した以外は外装を含めて市販品と変わらないものであり、EOS R5の動画撮影機能も使用可能です。また+Z面には副光学系としてPowerShot S110も搭載されている他、恒星センサや太陽センサ、オンボードコンピュータなどCE-SAT-IEにはキヤノン電子の自社開発品が多数搭載されています。

中央の白いカバーで覆われた円筒部が主光学系。左奥に半分ほど見える黒いカバーが副光学系

-Z面にはJAXAが開発したレーザー反射器(Mt.FUJI)が搭載され、こちらはレーザー測距により軌道決定等に用いられます。

JAXA開発のレーザー反射体・Mt.FUJI

なおCE-SAT-IEは川崎重工製の非火工品方式の衛星分離部・Simple PAF 15Mを介してPSSに搭載されます。

H3衛星搭載アダプタ(PSS)。正面の架台が副衛星の搭載支持構造

TIRSAT

もうひとつの副ペイロードは2波長(8-14μmm帯の高感度モードと10.5-12μmm帯の波長限定モード)を選択可能な熱赤外センサを搭載した3Uサイズの超小型衛星・TIRSATです。

TIR-SAT

TIRSATは経済産業省の「サプライチェーンの迅速・柔軟な組換えに資する衛星を活用した状況把握システムの開発・実証」において開発されたもので、一般財団法人宇宙システム開発利用推進機構が開発のとりまとめ役となり、熱赤外線センサの開発を株式会社ビジョンセンシング、超小型衛星の開発・実証をセーレン株式会社が、地上局運用等を株式会社アークエッジ・スペースが担当しています。

搭載された熱赤外センサは小型・非冷却でありながら高度600kmにおいて96m程度の地上分解能を実現可能とし、これを用いて工場の熱源を感知し、稼動状態を推定することで、グローバルなサプライチェーンの寸断リスク等を回避するための情報収集等に役立てられます。

太陽電池の貼られた4面は軌道上で展開し、更にその下の構体にも太陽電池がボディマウントされている

通信はS帯、X帯を用い、ダウンリンクは高速通信が可能なX帯を使用します。打上げ直後のクリティカル運用期間は東京電機大学の地上局を使用し、次の初期運用はアークエッジ・スペースの地上局を使用、その後は福井大学の地上局も使用されます。

TIRSAT衛星放出機構とインターフェースプレート

TIRSATは衛星放出機構に収められた形でPSSにインターフェースプレートを介して搭載されますが、この衛星放出機構(オービタルエンジニアリング社製)は元々スペースワンの小型ロケット「カイロス」用に開発されたもので、火工品を使わない低衝撃な衛星分離が可能です。また本体および放出ドアがCFRP製(本体内部のガイドレールもCFRPの一体成形)で軽量な作りになっています。

H3 TF2は2024年2月15日の打上げが予定されています。

TF2用フェアリングとPSS
フェアリングに描かれた「RTF」(Retrun to Flight: 飛行再開フライト)に刻まれた応援メッセージ