緊急通信衛星「キューブサット」が3Dプリントされ、90分で展開される

この投稿は Bingdunxiong によって 2023-11-17 17:42 に最後に編集されました

はじめに:世界人口の 95% は、有線またはモバイルネットワークを通じてブロードバンドインターネットにアクセスできます。しかし、場所や状況によっては、接続を維持することが依然として非常に困難です。地震や紛争などの緊急事態では、迅速に対応できることが不可欠です。信頼性の高い通信ネットワークは、中断やインフラの損傷の影響を受けにくいため、被災地に即時の通信を提供できる能力が重要です。では、この分野に3Dプリント技術は応用されているのでしょうか?

△3Dプリント小型衛星は緊急事態に対する新たな低コストソリューション
2023年11月17日、アンタークティックベアは、カタルーニャ通信技術センター（CTTC）、ルクセンブルク大学、カタルーニャ高等大学（UOC）の研究者がCubeSat技術を使用し、3Dプリントと組み合わせてナノ衛星を設計したことを知りました。この超小型衛星は気球で打ち上げられ、わずか90分で被災地にブロードバンド接続を提供することができる。

△高速プリントされたキューブ型衛星は約90分で製造され、被災地への接続手段として提案されている。カタルーニャのオベルタ大学のカルロス・モンソ・サンチェス教授は、「私たちのプロジェクトは、緊急時に支援を提供するために通信ネットワークを迅速に構築できるソリューションを提供します。使用する機器は、他の方法では不可能な通信サービスを迅速に提供できます。これは、緊急サービスが複雑な状況でより安全かつ協調的に作業できるように特別に設計されています」と述べた。

△電子部品はArduino Nanoで駆動し、小型ソーラーパネルで充電したバッテリーで駆動する。このコンセプトの核となるのは、低コストで超小型化されたナノ衛星のCubeSat規格だ。これらの衛星は宇宙実験に広く使用されてきました。しかし、チームのアプローチにより、このコンセプトははるかに現実的なものになりました。彼らは 3D プリント技術を使用して、わずか 90 分で CubeSat を構築しました。これらのキューブサットは気球で空中に打ち上げられ、被災地の上空に浮かび、LoRa技術を使用した低電力長距離無線通信で地上と通信します。

「私たちのソリューションは長距離通信を可能にし、いつでもどこでも、多数のユーザーが再利用できるスケーラブルなシステムを提供します」と、CTTC の研究者で論文の第一著者であるラウル・パラダ氏は述べた。同氏は、キューブサットが通信ツールとして選ばれたのは、その迅速な展開と運用速度のためだと指摘した。 CubeSat は現在の通信システムから独立して動作できるため、従来の通信システムが機能しなくなる可能性のある災害時にも遠隔通信が可能になります。

△チームの研究成果は、「複雑なシナリオにおける新興通信ネットワークのためのLoRaベースの低コストナノ衛星」というタイトルで海外のジャーナル「Aerospace」に掲載されました。
チームのプロトタイプは、金属定規のようにアンテナに接続するだけの Semtech SX1278 LoRa トランシーバーをベースにしています。 1U CubeSat は完全に 3D プリントで作られており、Bosch Sensortec BME280 環境センサー、TDK InvenSense MPU-9250 慣性測定ユニット (IMU)、Hanwei MQ-135 空気質センサー、Roithner LaserTechnik GUVA-S12SD UV センサーを含むセンサースイートが搭載されています。これらのセンサーはすべて Arduino Nano マイクロコントローラーに接続されています。将来的には、衛星の回収を容易にするためにGPS受信機を追加する予定だ。

Monzo は次のように結論付けています。「当社のソリューションは、高速かつ複雑なシナリオに適応できるように設計されているため、他のインフラストラクチャの方が適している場合が多い一般的な通信ソリューションではなく、導入の容易さに重点を置いています。今後は、このインフラストラクチャに統合できるサービスを開発して、導入時間を最小限に抑え、さまざまなシナリオで機能するようにする予定です。」

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