デブリから約15mまでの近距離接近に成功
アストロスケールは、今年2月に開始した商業デブリ除去実証衛星「ADRAS-J」のミッションにて、観測対象のデブリから約15mの近距離まで接近に成功した。
今回のミッションにて、民間企業がRPO(ランデブ・近傍運用)を通じて実際のデブリに接近した、世界で最も近い距離となった。
運用を終了した衛星やロケット上段等のデブリは非協力物体と呼ばれ、外形や寸法などの情報が限られるほか、位置データの提供や姿勢制御などの協力が得られないため、劣化状況や回転レートなど、軌道上での状態を把握しつつ、安全・確実にRPO(ランデブ・近傍運用)を実施することは、デブリ除去を含む軌道上サービスを提供するには不可欠な技術となる。
ADRAS-Jは実際のデブリへの安全な接近を行い、近距離でデブリの状況を調査する世界初の試み。具体的には、大型デブリ(日本のロケット上段:全長約11m、直径約4m、重量約3トン)への接近・近傍運用を実証し、長期間軌道上に存在するデブリの運動や損傷・劣化状況の撮像を行っている。
今回の接近は、JAXAのミッション要求とは別にアストロスケールが独自に実施した事業者独自ミッションで、捕獲運用直前までのRPOを実証し、将来のミッションに備えることを目的としていた。
実施の運用では、これまでの近傍接近の運用と同様に、搭載センサでデブリの3D形状を高精度で測定し、その動きをリアルタイムで観測。自律的なナビゲーションシステムでそのデータをリアルタイムで処理し、デブリの動きを予測しながら自身の軌道や姿勢を制御しながら段階的に距離を縮めた。
接近や姿勢制御がこれまで以上に繊細で困難な極近距離において、慎重かつ精密な運用により、予定通りデブリの後方50mからPAFの下方約15mに機体を位置付け、一定の時間、相対的な距離と姿勢を維持することに成功した。その後ADRAS-Jがデブリとの相対姿勢制御の異常を検知し、自律的にアボートを行い、結果としてADRAS-Jはデブリから待避しており、安全な状態を保っている。
同社では、「今回、極近距離での運用中でも安全を確保できること、そして軌道上にて設計通りに自律的アボートマヌーバが実施されたことにより衝突回避機能の設計の正しさを再度確認することができた」としている。