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静止気象衛星ひまわり8号/9号の概要 – 衛星システム –

目次

衛星概要

衛星システム全般

ひまわり8号・9号は、国産の衛星バスに観測ミッション機器(AHI等)を搭載した3軸姿勢制御方式の気象衛星です。太陽電池パネルとアンテナを広げた軌道上での大きさは全長約8m、打上げ時の重量(燃料含む)は約3,450kg、衛星の設計寿命は15年以上(観測センサー(可視赤外放射計(AHI:Advanced Himawari Imager))は8年以上)です。

衛星の外観
衛星の外観
衛星の主要緒元
衛星の形式 3軸姿勢制御(バイアスモーメンタム方式)の静止軌道衛星
衛星の位置 静止位置は赤道上約36,000km
東経140.7度(軌道保持範囲:南北・東西±0.1度)
ひまわり8号及び9号とも同じ軌道(0.05度経度分離)
全長・重量 衛星本体:約2.2m×2.1m×2.9m
軌道上:約5.1m×8.0m×5.3m
総重量:約3,450kg (打上げ時)、衛星本体:約1,290kg (ドライ時)、推薬:約2,160kg
衛星寿命 ミッション機器:7年(軌道上試験、待機観測等を含め8年)、衛星バス機器:15年
打ち上げ 2014年(平成26年)10月7日:ひまわり8号
2016年(平成28年)11月2日:ひまわり9号
運用開始 2015年(平成27年)7月7日(ひまわり8号)
可視赤外放射計 気象観測用イメージャAHI(米国Exelis社製)、重量:338kg
可視3バンド(分解能:0.5km , 1km)、近赤外3バンド(1km , 2km)、赤外10バンド( 2km)
フルディスク観測:10分+同時領域観測機能あり
衛星バス DS2000

衛星整備

衛星整備は、衛星設計(基本設計、詳細設計)・製作、衛星試験(衛星システム試験、射場試験、軌道上試験等)及びロケットによる打上げ・静止軌道投入の工程からなります。

衛星設計と衛星試験では、各設計・試験終了時に審査会を開催し、設計や試験の結果が仕様を満たしていることを確認しました。なお、ひまわり8号・9号では、外部の有識者(JAXA)を加えた独立審査委員会を組織し、製造や試験に関わる助言、設計の妥当性や試験結果に対する評価を得るようにしました。

  • 衛星設計・製作
    • 基本設計では衛星の基本構造が、詳細設計では採用された機器やインタフェースが仕様を満たしているか審査しました。審査会において、衛星バス系は、仕様を満たし軌道上での運用実績もある三菱電機(株)製の標準衛星プラットホーム(DS2000)が採用されました。また、可視赤外放射計は、米国の静止気象衛星GOES-R(GOES-16)用に開発していたABIをベースに、ひまわり8号・9号の仕様に適応するよう変更を加えたAHIを調達することとなりました。その後、審査会で承認された設計を基に衛星本体・放射計データ処理ソフトウェアの製作が行なわれました。
  • 衛星試験
    • 衛星システム試験では、衛星に搭載された機器が実用に耐える品質を有していることを確認するため、打上げや運用期間中に実際に受けると予想される負荷を超える環境下で試験を行い、マージンが十分あることを確認しました。試験には電気性能試験、振動試験、音響試験、太陽電池パネル展開試験、熱真空試験、電波放射試験等があります。射場試験では、JAXA種子島宇宙センターへの搬入後の点検として、衛星の健全性やロケットとの電気的及び機械的インタフェースを確認しました。軌道上試験では、ロケットでの打上げ、ロケットからの分離と宇宙環境下への放出により不具合が衛星に生じていないかを確認しました。また、ひまわり8号では、地上設備を含めた総合確認試験及びHOPEによる実運用を想定した「100日間連続観測運用試験」を実施しました。
  • ロケットによる打上げ・静止軌道投入
    • ひまわり8号は、H-ⅡAロケット25号機により、ひまわり9号は同31号機により、JAXA種子島宇宙センター大型ロケット第1射点から打ち上げられ、約27分後にロケットから分離、3回のアポジエンジン噴射による軌道制御などを経て約10日後に予定静止軌道で静止化しました。

観測機能の概要

ひまわり8号・9号に搭載されている可視赤外放射計は、可視域3バンド、近赤外域3バンド、赤外域 10 バンドの計 16 バンドのセンサーを持っています。 また、ひまわり8号・9号では、静止衛星から見える範囲の地球全体の観測を 10 分ごとに行いながら、日本域と台風などの特定の領域を2.5分ごとに観測することができます。 さらに、空間分解能は可視で 0.5km ~ 1km、近赤外と赤外で 1km ~ 2km となっています。

ひまわり8号・9号の観測機能の概要
観測機能の概要

観測の仕組み

ひまわり8号・9号に搭載されている可視赤外放射計による観測は、内部の走査鏡を動かして地球を北から順に東西に走査することによって観測を行います。 その途中で日本域など特定の領域に走査鏡の向きを変えて走査し、一連の全ての走査を10分間で行います。 走査鏡で集められた光は、波長帯に応じて分光され、検出器で電気信号に変換されて地上に送られてきます。

観測の仕組み
観測の仕組み

ひまわり8号の打ち上げ

平成26年10月7日14時16分、種子島宇宙センターからH-ⅡAロケット25号機により、ひまわり8号が打ち上げられました。 そのひまわり8号の製造から打上げまでをまとめた動画です。最後にひまわり8号から実施されるPFIによる運用事業についての解説も収録されています。

0分10秒  製造・試験の様子
1分13秒  打上げ準備工程
4分57秒  打上げの様子
8分24秒  PFI運用について
[mp4形式 : 62.5 MB ]

ひまわり9号の打ち上げ

平成28年11月2日15時20分、種子島宇宙センターからH-ⅡAロケット31号機による、ひまわり9号が打ち上げられました。 ひまわり9号の打ち上げの動画です。

0分08秒  製造・試験の様子
0分30秒  打上げ準備工程
0分57秒  打上げの様子
[mp4形式 : 62.9 MB ]

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