2018年4月，日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）啟動“創(chuàng)新衛(wèi)星技術(shù)驗證項目”。該項目面向私企、大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)征集用于衛(wèi)星的創(chuàng)新技術(shù)，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(shù)驗證。JAXA旨在通過該項目獲得具有競爭力的航天技術(shù)和創(chuàng)意，滿足國家和相關(guān)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(shù)驗證項目”1號衛(wèi)星
2019年1月18日，“創(chuàng)新衛(wèi)星技術(shù)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(shù)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(shù)驗證小衛(wèi)星”1號（RAPIS-1）、“微龍”（MicroDragon）、快速國際科學(xué)試驗衛(wèi)星（RISESAT）、人造流星雨技術(shù)驗證衛(wèi)星1號（ALE-1）、3U薄膜展開技術(shù)驗證衛(wèi)星“折紙”1號（OrigamiSat-1）、月面探測技術(shù)驗證衛(wèi)星（Aoba VELOX-IV）、下一代業(yè)余無線電技術(shù)驗證星（NEXUS）。
“創(chuàng)新衛(wèi)星技術(shù)示范項目”1號衛(wèi)星的7顆微小衛(wèi)星
（一）“技術(shù)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(shè)計特點在于子任務(wù)系統(tǒng)和平臺系統(tǒng)盡可能獨(dú)立。星上共搭載了7個技術(shù)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(xué)方法，實現(xiàn)電路網(wǎng)絡(luò)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(jī)（HXTX）/X波段中增益天線（XMGA）
HXTX和XMGA均由慶應(yīng)義塾大學(xué)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(jìn)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(jìn)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)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(jìn)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(jìn)等。2019年3月15日，JAXA公布RAPIS-1成功使用了羥基硝酸銨推進(jìn)劑，后續(xù)將繼續(xù)開展一系列推進(jìn)劑相關(guān)驗證。
綠色推進(jìn)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(jìn)機(jī)構(gòu)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(xué)習(xí)能力的姿態(tài)傳感器（DLAS）
DLAS由東京工業(yè)大學(xué)理學(xué)院研制，包括一個控制器模塊和兩臺相機(jī)，搭載定位精度可達(dá)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(jìn)行星上處理。
DLAS控制模塊（左）星載相機(jī)（右）外觀圖
6. 薄膜太陽能電池陣（TMSAP）
TMSAP由JAXA研發(fā)部門負(fù)責(zé)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(jī)（Fireant）
Fireant由日本中部大學(xué)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(jié)構(gòu)設(shè)計，具有省電、小型化等優(yōu)勢。該接收機(jī)已于2018年2月搭載東京大學(xué)的TRICOM-1R微衛(wèi)星進(jìn)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(xué)（北海道大學(xué)、東北大學(xué)、東京大學(xué)、九州工業(yè)大學(xué)和慶應(yīng)義塾大學(xué)）與越南國家航天中心協(xié)作研制的技術(shù)驗證微衛(wèi)星。該衛(wèi)星尺寸為50厘米×50厘米×50厘米，重達(dá)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(xué)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(xué)牽頭研制。載荷有來自臺灣的雙波段光學(xué)瞬態(tài)相機(jī)，匈牙利的三維望遠(yuǎn)鏡，捷克的微型太空輻射跟蹤器，瑞典的微型磁強(qiáng)計，日本的極小型光學(xué)應(yīng)答器、數(shù)據(jù)包解碼器、高精度望遠(yuǎn)鏡和海洋監(jiān)測相機(jī)8臺科學(xué)儀器。該衛(wèi)星計劃進(jìn)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(shù)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(fù)一等星相當(dāng)。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(yùn)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(yù)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(shù)驗證衛(wèi)星“折紙”1號（OrigamiSat-1）
OrigamiSat-1是由東京工業(yè)大學(xué)研制的3U薄膜展開技術(shù)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(jié)構(gòu)展開的5臺相機(jī)等。該項目計劃驗證支桿與薄膜結(jié)構(gòu)展開；2U+1U大小的試驗平臺構(gòu)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(shù)驗證衛(wèi)星（Aoba VELOX-IV）
Aoba VELOX-IV由九州工業(yè)大學(xué)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(jī)。
Aoba VELOX-IV外觀圖
（七）下一代業(yè)余無線電技術(shù)驗證星（NEXUS）
NEXUS由日本大學(xué)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(shè)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(shù)驗證項目”1號衛(wèi)星，“創(chuàng)新衛(wèi)星技術(shù)驗證項目”2號衛(wèi)星載荷公募已于2019年初結(jié)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(shù)。（
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