宇宙探査機に搭載する観測装置の開発とは

宇宙空間の電波を調査する機器を開発

宇宙空間の電磁波環境を調査するためには、専用の観測機器が使われています。必要な観測機器は、目的に応じて開発されます。アンテナ・受信機を設計・開発し、回路シミュレーションを行い、試作、動作の検証などを経て完成するのです。こうして完成した観測機器は、JAXA（宇宙航空研究開発機構）のロケットなどに搭載して打ち上げられます。そこから得られたデータを解析することによって、宇宙空間中の電波に関わるいろいろなことがわかります。

シミュレーションと手作業を駆使する

観測機器はロケットが発射される際の強烈なG（重力加速度）や、宇宙空間での激しい温度変化など、過酷な状況でも壊れることなく正確に動作させる必要があります。そのため、唯一無二の機器を、既存の製品に手を加えて宇宙仕様に改良するか、新たにゼロから製作する必要があります。
例えば、宇宙空間で効率よく電波を計測するためには、できるだけ大きなアンテナを持って行く必要があります。そこで、大きなアンテナを小さく収納できるように、折り紙を使って閉じたり広げたりする過程をシミュレーションするなどの実験を繰り返し、その仕組みを考えます。既存のものを組み合わせることもあれば、ドリルやノコギリを使っての切断やハンダ付けなど、手作業で作られることもあります。手作業で得られたノウハウをどう噛（か）み砕いて理論や数値に置き換えていくかということも重要です。

解析したデータを開発に生かす

観測機器は、ほかの協力研究機関の研究者たちからも「どのようなデータがどのくらい必要なのか」といった要望を聞き、開発が進められます。そして観測機器が無事、宇宙空間で動作すると、データが得られ、解析することができます。解析されたデータは観測機器の開発側へもフィードバックされ、新たな開発に生かされていきます。
このように、宇宙空間における電磁波を調査するという目的のため、最適な観測機器の開発が日々行われているのです。

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先生情報 / 大学情報

富山県立大学工学部電気電子工学科教授石坂圭吾先生

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電波工学、電子工学

先生が目指すSDGs

メッセージ

現在、日本のメーカーでは、製造・開発それぞれが分離し、製造部門が海外にあるケースが少なくありません。だからこそ、その間のポジションに立てる人材、つまりハードウェアもソフトウェアもわかる人材が重要です。ですから、学生時代にハードウェア・ソフトウェアの両方を経験してほしいと思います。
自分で設計し、開発した搭載機器が宇宙空間で観測したデータを手にしたときの喜びをぜひ味わってもらいたいです。そして、得られたデータを解析して、宇宙空間の未解明の現象を解き明かしていきましょう。

先生への質問

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本学は、1990年の建学以来、創造力と実践力を兼ね備えた人材育成や高度な研究開発、産業界との連携による地域貢献を果たしながら、最適な教育・研究環境を整えてきました。
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