Spaceflight Mechanics and Exploration Systems Laboratory

Introduction.

津田研究室は東京大学大学院および宇宙科学研究所(宇宙研)に所属しており, 宇宙研ならではの宇宙探査ミッションへの応用を中心とした, アストロダイナミクス（宇宙飛行力学）の研究をしています. 研究テーマは, 常に実応用と物理原理の結びつきを意識したものを目指しており, 深宇宙探査機・人工衛星の軌道設計, 太陽系探査手法の研究, 誘導・航法・制御, 探査機システム設計について, 実験的・解析的アプローチで取り組みます． これまで学生とともに創出してきた研究の関連プロジェクトは, 10cm級超小型衛星「キューブサット」の開発, 観測ロケット・大気球を使ったソーラーセイル展開実験, 小惑星探査機「はやぶさ」, 小型ソーラー電力セイル実証機「イカロス」, 小惑星探査機「はやぶさ２」があります. プロジェクトを通じて得られた新たな知見から研究テーマを創出すること, また, 研究を通じて得られた成果をプロジェクトに適用することで, プロジェクトと学術研究, 双方に貢献することができます.
津田研究室では, 東京大学大学院をはじめ，総合研究大学院大学，青山学院大学，東京都立大学，さらには海外の大学等，様々な大学から学生が参加しており, 頼りになる先輩方や, 宇宙科学研究所に所属する職員の方に研究相談を行なうことができる環境が整えられています. 上記に上げたプロジェクト以外にも学生の内から積極的にかかわることができる環境が整えられています. 実践的な課題創出と実ミッションへの適用を通じて, "宇宙工学"の本質を学ぶことができます.

News.

2022.11.10

熊本宇科連 2022

11/1~4に熊本で開催された第66回宇科連に参加してきました．初の対面学会＆ポスター発表となりましたが，これまでの発表に比べて聞き手との距離が近く，より深い議論を交わすことができました． 今後研究を進めていく上で，非常に有意義な4日間となりました！ (西村)

2022.10.5

IAC 2022

パリで開催された，IAC2022に参加してきました．コロナの影響でここ2年，オンラインでの発表が多かったですが，今回は久しぶりの現地開催でした！ 自分としては初めての対面での国際学会だったのでとても緊張しましたが，無事発表できました．津田研メンバーも計7名（津田先生，研究員2名，学生4名）と沢山で，楽しかったです． (杉浦)

2022.10.5

第32回アストロダイナミクスシンポジウム

更新が遅くなってしまいましたが，今年のアストロダイナミクスシンポジウム（2022年7月25～26日）は，オンライン・対面のハイブリッド開催となりました．対面形式をとるのは2019年以来3年ぶりです． お互いに顔を合わせながら議論ができるのは，やはり対面形式ならでは．参加者同士交流を深めることができ，非常に有意義でした． (藤田)

2021.11.22

IAC 2021 ②

今年のIAC(International Astronautical Congress)はドバイで開催．はやぶさ２が最高位の賞「World Space Award」を受賞したので，津田先生が出席してきました. 開会式で1分のスピーチ, テクニカルセッションで15分の発表, 受賞記念講演で1時間の講演を行いました. 日本のミッションがこんなにフィーチャーされるのはなかなかなく, 遠く異国の地ドバイで, 成果を世界に報告することが出来ました.

Research.

研究テーマは，常に実応用と物理原理の結びつきを意識したものを目指しています. 研究室に所属している学生は, 宇宙研のプロジェクトや将来ミッションの検討など, 実践的な課題創出・課題解決を通じて, 研究テーマを決定します.

研究を通じて学生が携わった宇宙研のプロジェクト:

• 革新的衛星技術実証３号機 実証テーマ「HELIOS」
• 10 cm クラスのキューブサットの開発
• 観測ロケット・大気球を使ったソーラーセイル展開実験
• 小惑星探査機「はやぶさ」
• 小型ソーラー電力セイル実証機「イカロス」
• 小惑星探査機「はやぶさ2」

研究テーマ

Astrodynamics

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Optical Navigation

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Attitude Dynamics

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Scattering in Microgravity

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Prof. Yuichi Tsuda Bio.

津田 雄一 教授　 あいさすmap 　 researchmap

東京大学教授 & はやぶさ2 プロジェクトマネージャー

津田雄一(つだ ゆういち) 教授. 1975年生まれ. 東京大学工学部航空宇宙工学科卒業. 同大学院航空宇宙工学専攻博士課程終了. 博士(工学). 2015年, 史上最年少でプロジェクトマネージャー(「はやぶさ2」プロジェクト). 専門は宇宙工学, 航空宇宙力学, 太陽系探査. 論文に「はやぶさ2による小惑星着陸の達成」, 日本航空宇宙学会, Vol.67, No.9, (2019), 著書に”はやぶさ２最強ミッションの真実".

Members.

Staff.

Current Members.

Past Members.

Publications.

ここでは, 私たちの研究室のメンバーが発表した論文の中から, いくつかの論文をご紹介します.全リストをご覧になりたい方は, 下のボタンをクリックしてください.

Flight Status of Robotic Asteroid Sample Return Mission Hayabusa2

Tsuda, Y., Nakazawa, S., Kushiki, K., Yoshikawa, M., Kuninaka, H., Watanabe, S.

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Abstract

The Japan Aerospace Exploration Agency launched the asteroid sample return spacecraft “Hayabusa2” on December 3, 2014. Hayabusa2 will reach the C-type asteroid 1999 JU3 in 2018, and return back to the Earth in 2020. Sample collections from three sites, four surface rovers deployment and a 4 MJ-class kinetic impact crater generation are planned in the 1.5 years of the asteroid-proximity operation. The mission objective of Hayabusa2 has three aspects, science, engineering and exploration, all of which would be expanded by the successful round-trip journey. This paper describes the outline of the Hayabusa2 mission and the current flight status after the seven month of the interplanetary cruise.

ActaAstronautica, Vol.127, pp.702-709, doi:10.1016/j.actaastro.2016.01.027, Accepted on Jan 15, 2016.

Generalized Attitude Model for Spinning Solar Sail Spacecraft

Tsuda, Y., Saiki, T., Funase, R., Mimasu, Y.

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Abstract

An attitude model for a general spinning solar sail spacecraft under the influence of solar radiation pressure is presented. This model, called “Generalized Spinning Sail Model”, can be applied to realistic sails with nonflat surfaces that have nonuniform optical properties. The unique behaviors predicted by the generalized spinning sail model are verified by actual operation of the Japanese spinning solar sail spacecraft IKAROS. It is shown how imperfections in the sail surface affect the attitude motion of spinning sails, and a compact mathematical model that can precisely reproduce the spin-averaged motion of the spinning sails is derived. The stability conditions and a reduced model that preserves the key characteristics of the generalized spinning sail model are also derived to reveal the unique properties of the attitude behavior of spinning sails.

AIAA Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol. 36, No. 4, 2013, pp. 967-974. doi:10.2514/1.59516

Solar Radiation Pressure-Assisted Fuel-Free Sun Tracking and Its Application to Hayabusa2

Tsuda, Y., Ono, G., Saiki, T., Mimasu, Y., Ogawa, N., Terui, F.

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Abstract

This paper describes the modeling, dynamical characteristics, and implementation of an attitude control method that actively uses solar radiation pressure. The theory behind this control method is called the generalized sail dynamics model, which was developed by the authors and successfully applied to Hayabusa2, which is a Japanese asteroid explorer launched in 2014. The quasi-stable property of the dynamics is proved, which enables the implementation of a fuel-free sun-tracking attitude using only one reaction wheel. As of August 2016, the attitude of Hayabusa2 was maintained within 10 deg offset from the sun direction for 193 days in total without consuming any fuel. The auto-sun tracking, single-wheel, and fuel-free features were distinctive as compared to any other conventional control methods, such as three-axis stabilization, and brought many merits to practical spacecraft operations. The theoretical background, the prelaunch evaluation based on a finite element model analysis, the identification process of the dynamics model carried out for the Hayabusa2 mission operation, and their effectiveness are presented in this paper.

Journal of Spacecraft and Rockets 2017 54:6, 1284-1293, doi.org/10.2514/1.A33799

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研究活動を希望する皆さんへ

一緒に研究を行いたい皆さんは, ぜひ, 下記の制度を参考にしてください. また, 研究室について直接質問したい方は, 次のアドレスへお願いいたします.

東京大学大学院航空宇宙工学専攻から

ISASは東京大学大学院の8つの専攻に参画した大学院学生の教育・研究指導を行っています。 この制度の元でJAXAで大学院教育を受けるためには、東京大学大学院の対応する専攻に入学する必要があります。 入学後は、JAXAの担当職員が、各専攻で、指導教員として教育・研究指導を行います。 東京大学大学院入学に関する情報は東京大学大学院HPをご覧ください。

JAXA大学院生教育・研究指導制度・学生実習制度

本研究室では, JAXA大学院生教育・研究指導制度を随時受け入れています.

これは, 国内外の大学・大学院の学生が, 所属大学・大学院からの申請に基づき, JAXAで研究指導や技術指導を受けることができる制度です.

詳細については, 大学院生等の受け入れへ

ポスドク向け

下記の制度を利用し, 津田研究室でポスドクにつくことができます.

日本学術振興会 特別研究員 PD

JAXA国際トップヤングフェローシップ

JAXA任期付きプロジェクト研究員採用

Access.

津田研究室は、相模原（神奈川県）にある宇宙科学研究所の敷地内にあります。

宇宙科学研究所は、東京の中心部や羽田空港にも近い便利な場所に位置しています。 東京の西側の主要駅（新宿、渋谷）からは、小田急線、長津田線、JR横浜線のいずれかの公共交通機関を利用して約1時間で宇宙科学研究所に到着します。

JR 横浜線 淵野辺駅 南口から

徒歩: 南口下車 徒歩20分

バス: 2番乗り場 淵36または淵37 青葉循環 淵野辺駅南口行き →「市立博物館前」下車徒歩2分

小田急線「相模大野駅」北口から

バス: 2番乗り場 相05（大野台経由）相模原駅南口行き →「大野台三丁目」下車徒歩10分

バス: 5番乗り場 相05（大野台経由）相模原駅南口行き →「大野台三丁目」下車徒歩10分

その他のアクセス

Links.

東京大学大学院
工学系研究科
航空宇宙工学専攻

日本宇宙航空研究開発機構(JAXA)

宇宙科学研究所 (ISAS)

はやぶさ2プロジェクト
オフィシャルページ

(旧)川口研究室

川勝研究室