2018年4月，日本宇宙航空研究開發(fā)機構（JAXA）啟動“創(chuàng)新衛(wèi)星技術驗證項目”。該項目面向私企、大學和研究機構征集用于衛(wèi)星的創(chuàng)新技術，由JAXA提供衛(wèi)星平臺，并為參與項目的載荷提供為期1年的在軌技術驗證。JAXA旨在通過該項目獲得具有競爭力的航天技術和創(chuàng)意，滿足國家和相關產(chǎn)業(yè)需求，確保航天工業(yè)的國際競爭力。

　　一“創(chuàng)新衛(wèi)星技術驗證項目”1號衛(wèi)星

　　2019年1月18日，“創(chuàng)新衛(wèi)星技術驗證項目”1號衛(wèi)星由“艾普斯龍”4號火箭發(fā)射并成功入軌，開啟持續(xù)1年的技術驗證“生活”。該衛(wèi)星由Axelspace公司研發(fā)，一共搭載7顆微小衛(wèi)星，分別是主載荷“技術驗證小衛(wèi)星”1號（RAPIS-1）、“微龍”（MicroDragon）、快速國際科學試驗衛(wèi)星（RISESAT）、人造流星雨技術驗證衛(wèi)星1號（ALE-1）、3U薄膜展開技術驗證衛(wèi)星“折紙”1號（OrigamiSat-1）、月面探測技術驗證衛(wèi)星（Aoba VELOX-IV）、下一代業(yè)余無線電技術驗證星（NEXUS）。

　
　“創(chuàng)新衛(wèi)星技術示范項目”1號衛(wèi)星的7顆微小衛(wèi)星

　　（一）“技術驗證小衛(wèi)星”1號（RAPIS-1）

　　RAPIS-1是JAXA首顆由初創(chuàng)企業(yè)制造的小衛(wèi)星，位于太陽同步軌道500±20千米，衛(wèi)星最大質(zhì)量為200千克，尺寸102厘米×108.2厘米×106厘米，其設計特點在于子任務系統(tǒng)和平臺系統(tǒng)盡可能獨立。星上共搭載了7個技術驗證有效載荷，具體情況如下。

　　RAPIS-1外觀圖

　　1. 基于納米橋的現(xiàn)場可編程門陣列（NBFPGA）

　　NBFPGA由日本電氣公司（NEC）筑波研究所研制，尺寸2.8厘米×2.8厘米×0.34厘米，重4.9克。該型現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）通過在電路單元中使用基于固體電解質(zhì)的電化學方法，實現(xiàn)電路網(wǎng)絡的可編程橋接連通與斷開，完成FPGA的可編程邏輯功能。與目前最尖端的FPGA相比，NBFPGA功耗更低、尺寸更小。

　　
NBFPGA外觀圖

　　2. X波段高速率發(fā)射機（HXTX）/X波段中增益天線（XMGA）

　　HXTX和XMGA均由慶應義塾大學研制，HXTX尺寸為25厘米×20.6厘米×19.2厘米，重6.6千克；XMGA尺寸136.1×188.5毫米，重0.6千克。上述載荷旨在驗證通信速度為2-3吉比特/秒、低功耗、低成本的X波段通信系統(tǒng)。

　　3. 綠色推進劑反作用控制系統(tǒng)（GPRCS）

　　GPRCS由日本航天系統(tǒng)開發(fā)利用推進機構負責研發(fā)，載荷尺寸為84厘米×43厘米×53.1厘米，重8.34千克（包含推進劑和面板）。該載荷優(yōu)勢在于低成本、低功耗、使用高性能的羥基硝酸銨推進等。2019年3月15日，JAXA公布RAPIS-1成功使用了羥基硝酸銨推進劑，后續(xù)將繼續(xù)開展一系列推進劑相關驗證。

　　
綠色推進劑反作用控制系統(tǒng)外觀圖

　　4. 太空粒子監(jiān)測器（SPM）

　　SPM是日本航天系統(tǒng)開發(fā)利用推進機構研制的軌道環(huán)境觀測裝置，具備小型、輕便、低成本、交貨期短等優(yōu)勢，裝置規(guī)格為10.2厘米×13.2厘米×4.6厘米，重0.81千克。

　　
SPM外觀圖

　　5. 具有深度學習能力的姿態(tài)傳感器（DLAS）

　　DLAS由東京工業(yè)大學理學院研制，包括一個控制器模塊和兩臺相機，搭載定位精度可達到百米級的地敏傳感器，可實現(xiàn)地形匹配與遙感地貌模式識別能力，并使用樹莓派Raspberry Pi 3B計算模組進行星上處理。

　
　DLAS控制模塊（左）星載相機（右）外觀圖

　　6. 薄膜太陽能電池陣（TMSAP）

　　TMSAP由JAXA研發(fā)部門負責研發(fā)，展開尺寸為226.9厘米×282.9厘米×25.2厘米，重12.2千克，采用5塊比傳統(tǒng)蜂窩剛性電池翼輕1/3的太陽能電池板。

　　
TMSAP外觀圖

　　7. “火蟻”微型星載全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機（Fireant）

　　Fireant由日本中部大學研制，尺寸5.2厘米×5.2厘米×1.1厘米，重45克，基于最新的車載GNSS接收器結構設計，具有省電、小型化等優(yōu)勢。該接收機已于2018年2月搭載東京大學的TRICOM-1R微衛(wèi)星進行了在軌驗證并取得成功。

　
　Fireant外觀圖

　　（二）“微龍”（MicroDragon）

　　“微龍”是由日本5所大學（北海道大學、東北大學、東京大學、九州工業(yè)大學和慶應義塾大學）與越南國家航天中心協(xié)作研制的技術驗證微衛(wèi)星。該衛(wèi)星尺寸為50厘米×50厘米×50厘米，重達50.5千克，將監(jiān)測海水質(zhì)量及海上浮游生物，為越南的漁業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)提供海上資源信息。

　　“微龍”衛(wèi)星外觀圖

　　（三） 快速國際科學試驗衛(wèi)星（RISESat）

　　RISESat衛(wèi)星是邊長為50厘米的立方星，重59.3千克，由東北大學牽頭研制。載荷有來自臺灣的雙波段光學瞬態(tài)相機，匈牙利的三維望遠鏡，捷克的微型太空輻射跟蹤器，瑞典的微型磁強計，日本的極小型光學應答器、數(shù)據(jù)包解碼器、高精度望遠鏡和海洋監(jiān)測相機8臺科學儀器。該衛(wèi)星計劃進行高分辨率多光譜觀測和姿態(tài)控制系統(tǒng)性能驗證。

　　
RISESat衛(wèi)星外觀圖

　　（四）人造流星雨技術驗證衛(wèi)星1號（ALE-1）

　　ALE-1衛(wèi)星由日本太空娛樂公司（ALE）命名，尺寸為60厘米×60厘米×80厘米，重68千克。與自然流星相比，人造流星發(fā)光時間更長，亮度將和負一等星相當。ALE公司稱，ALE-1衛(wèi)星一次可釋放5至20顆直徑約1厘米的顆粒物，產(chǎn)生的每顆人造流星的觀賞時間為3至10秒。根據(jù)衛(wèi)星的運行軌道，這種人造流星在地面直徑200公里范圍的指定區(qū)域內(nèi)都能觀賞到，預計2020年春天在日本廣島附近上空制造第一場“人造流星雨”。

　　
ALE-1外觀圖

　　（五） 3U薄膜展開技術驗證衛(wèi)星“折紙”1號（OrigamiSat-1）

　　OrigamiSat-1是由東京工業(yè)大學研制的3U薄膜展開技術驗證立方星，尺寸為10厘米×10厘米×34厘米，重4.1千克。該星包括聚酰亞胺薄膜襯底的銅銦鎵硒發(fā)電薄膜、碳纖維支桿，以及用于拍攝薄膜結構展開的5臺相機等。該項目計劃驗證支桿與薄膜結構展開；2U+1U大小的試驗平臺構建；5.8吉赫業(yè)余無線電高速下行鏈路和薄膜特高頻無線電通信。

　　
OrigamiSat-1外觀圖

　　（六）月面探測技術驗證衛(wèi)星（Aoba VELOX-IV）

　　Aoba VELOX-IV由九州工業(yè)大學與新加坡高校合作研制，尺寸為10厘米×10厘米×22厘米，重2.6千克，將驗證小型脈沖等離子體推力器性能，以及在黑暗中也能拍攝的高感光度微光相機。

　　
Aoba VELOX-IV外觀圖

　　（七）下一代業(yè)余無線電技術驗證星（NEXUS）

　　NEXUS由日本大學研制，衛(wèi)星尺寸為10厘米×10厘米×11厘米、重1.3千克，搭載來自日本業(yè)余衛(wèi)星通信協(xié)會的通信儀器，旨在驗證小型、高速、低功率的業(yè)余無線電通信設備。

　　
NEXUS外觀圖

　　二后續(xù)發(fā)展

　　除了已經(jīng)在軌的“創(chuàng)新衛(wèi)星技術驗證項目”1號衛(wèi)星，“創(chuàng)新衛(wèi)星技術驗證項目”2號衛(wèi)星載荷公募已于2019年初結束，入圍15項驗證項目并計劃今年發(fā)射，表明日本將快速、大力發(fā)展航天創(chuàng)新技術。（