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委託業務成果報告書 - UNISEC 大学宇宙工学コンソーシアム
平成 25 年度 宇宙利用促進調整委託費 「缶サット・超小型衛星を用いた創造的科学技術人 育成ネットワークの構築」 委託業務成果報告書 （事業期間：平成 25 年 6 月 1 日～平成 26 年 3 月 31 日） 特定非営利活動法人大学宇宙工学コンソーシアム（UNISEC） 〒113-0032 東京都文京区弥生 2－3－2 セントラル弥生 2F 本報告書は、文部科学省の地球観測技術等調査研究委託事業における委託業務と して、特定非営利活動法人 大学宇宙工学コンソーシアムが実施した平成 25 年度「缶 サット・超小型衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築」の成果を 取りまとめたものです。 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 目次 1. 事業全体の概要 ............................................................................................................................................. 1 1.1. 事業の目的 .............................................................................................................................................. 1 1.2. 事業の概要 .............................................................................................................................................. 1 1.3. 事業計画 .................................................................................................................................................. 2 1.4. 平成 24 年度の実施内容と成果 ............................................................................................................... 4 2. 平成 25 年度実施内容と成果......................................................................................................................... 7 2.1. 事業計画 .................................................................................................................................................. 7 2.2. 大学向け缶サット専門教育テキストの編集・完成 ................................................................................. 7 2.2.1. 缶サット教材開発委員会開催 .......................................................................................................... 7 2.2.2. パイロット版テキストの作成および付録 DVD 用動画の編集 ........................................................ 8 2.2.3. 試行授業の実施および撮影 ............................................................................................................. 9 2.2.4. 試行授業用缶サットおよび実験用部品等の調達 ........................................................................... 10 2.2.5. 成果のまとめ ................................................................................................................................. 11 2.3. 缶サット・超小型衛星の開発／教育現場の連携システム構築............................................................. 11 2.3.1. UNISEC 加盟大学間交流活動としてのハンズ・オン授業の実施 ................................................ 11 2.3.2. ハンズ・オン授業教材用部品等の調達 ......................................................................................... 13 2.3.3. 成果のまとめ ................................................................................................................................. 14 2.4. 学生が宇宙開発・利用のアウトリーチを行う社会還元プログラムの構築 .......................................... 14 2.4.1. 学生によるアウトリーチ活動の実施 ............................................................................................. 14 2.4.2. 情報ステーション（仮称）・ウェブサイトの作成 ....................................................................... 15 2.4.3. 成果のまとめ ................................................................................................................................. 16 2.5. 缶サット教育を推進したい海外の研究者との連携システム構築 ......................................................... 16 2.5.1. 日本人教員・学生の海外派遣 ........................................................................................................ 16 2.5.2. 成果のまとめ ................................................................................................................................. 18 2.6. 平成 25 年度の成果のまとめ ................................................................................................................. 19 A.1 本事業計画の背景 ................................................................................................................................. 21 A.1.1 宇宙利用拡大における現状の課題 ................................................................................................ 21 A.1.2 現在の宇宙科学技術人材育成における課題 .................................................................................. 21 A.1.3 宇宙利用の裾野拡大に向けて育成すべき人物像 ........................................................................... 22 A.1.4 人材育成のための新たな仕組み .................................................................................................... 22 A.2 技術・情報交流プログラムの整理 ........................................................................................................ 24 A.2.1 総会・成果報告会 .......................................................................................................................... 24 A.2.2 ワークショップの実施状況 ........................................................................................................... 24 A.2.3 レクチャ・シリーズの実施状況 .................................................................................................... 25 A.2.4 衛星情報共有発表会の実施状況 .................................................................................................... 25 A.2.5 ARLISS の実施状況 ...................................................................................................................... 25 A.2.6 自己評価プログラムの実施状況 .................................................................................................... 26 A.2.7 SPindle の実施状況 ....................................................................................................................... 26 図目次 図 1.1 図 1.2 図 2.1 図 2.2 図 2.3 本事業が目指す人材育成プログラム ................................................................................... 2 本事業が育成を目指す人物像と設定した達成目標との関係 ............................................... 4 試行授業の動画撮影の様子 ................................................................................................. 9 バルーン放出実験 .............................................................................................................. 10 モデルロケット放出実験 ................................................................................................... 10 ―i― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 図 2.4 図 2.5 図 2.6 図 2.7 図 2.8 図 2.9 図 2.10 図 2.11 図 2.12 図 2.13 図 2.14 図 2.15 図 2.16 図 2.17 図 2.18 図 2.19 図 2.20 図 2.21 図 2.22 図 A.1 図 A.2 図 A.3 図 A.4 カイトプレーン放出実験.................................................................................................... 10 入門用缶サット「i-CanSat」 ............................................................................................ 11 宇宙環境試験ワークショップ~振動試験編~の様子............................................................ 12 佐原研究室・超小型衛星搭載用推進系施設等の見学の様子 .............................................. 12 カメラで学ぶ電子工作の様子 ............................................................................................ 12 松永研究室・超小型人工衛星開発施設見学の様子 ............................................................ 13 超小型人工衛星の開発・運用現場体験の様子 ................................................................. 13 小型カメラモジュール ..................................................................................................... 13 入門用模擬人工衛星「Hepta」（アルミ構体を除く） .................................................... 13 埼玉県立新座総合技術高校でのアウトリーチイベント（平成 25 年 6 月 1 日、2 日） ... 14 ハムフェアでの展示（平成 25 年 8 月 24 日、25 日） ..................................................... 15 宇宙工学講座「模擬人工衛星 CanSat の製作体験」（平成 26 年 2 月 8 日） ................. 15 アーカイブサイト CANSAT MAPPING（http://cansat.mapping.jp/） ......................... 15 本委託事業のウェブサイト .............................................................................................. 16 モンゴルへの派遣 ............................................................................................................ 17 トルコへの派遣 ................................................................................................................ 17 ナミビアへの派遣 ............................................................................................................ 18 協定の締結 ....................................................................................................................... 18 ガーナへの派遣 ................................................................................................................ 18 人材育成の流れ ................................................................................................................. 23 UNISEC 加盟団体数・大学数の推移 ................................................................................ 24 自己評価プログラムの参加団体数の推移 .......................................................................... 26 2010 年度 SPindle における「システムズエンジニアリング序論」参加者[11] ................ 27 表目次 表 1.1 表 1.2 表 1.3 表 2.1 表 2.2 表 2.3 表 2.4 表 2.5 表 2.6 表 2.7 表 2.8 表 2.9 表 2.10 表 2.11 表 2.12 表 A.1 表 A.2 表 A.3 表 A.4 表 A.5 表 A.6 表 A.7 表 A.8 達成目標............................................................................................................................... 1 育成すべき人物像 ................................................................................................................ 2 平成 24 年度の業務と成果 ................................................................................................... 5 成果目標と平成 25 年度の業務内容 ..................................................................................... 7 テキストの出版スケジュール .............................................................................................. 8 本委託事業の参画者 ............................................................................................................. 8 パイロット版テキストの作成および動画編集 ..................................................................... 9 試行授業および撮影 ............................................................................................................. 9 成果目標①に関する平成 25 年度の業務と成果 ................................................................. 11 ハンズ・オン授業および研究室見学 .................................................................................. 12 成果目標②に関する平成 25 年度の業務と成果 ................................................................. 14 成果目標③に関する平成 25 年度の業務と成果 ................................................................. 16 成果目標④に関する平成 25 年度の業務と成果 ............................................................... 18 平成 25 年度の業務と成果................................................................................................ 19 平成 25 年度の学会発表 ................................................................................................... 20 宇宙利用拡大における現状の課題 ..................................................................................... 21 人材育成の観点からみた宇宙利用拡大の課題 ................................................................... 21 社会において求められる能力[6]........................................................................................ 22 育成すべき人物像 .............................................................................................................. 22 ワークショップの開催....................................................................................................... 24 レクチャ・シリーズの実施状況 ........................................................................................ 25 衛星情報共有発表会の実施状況 ........................................................................................ 25 ARLISS の実施状況 .......................................................................................................... 26 ―ii― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 1. 事業全体の概要 この章では、平成 24 年度末から平成 26 年度末の 2 年強にわたって実施予定の本委託事業全 体の概要、ならびに、平成 24 年度の成果の概要を述べる。平成 25 年度の実施内容および成果 の詳細については 2 章にて述べる。 1.1. 事業の目的 本事業は、特定非営利活動法人 大学宇宙工学コンソーシアム（以下、「UNISEC」という。）が、 UNISEC 加盟団体（大学等の研究室）と連携しながら、缶サットと数 kg の超小型人工衛星を教材とし て用いた、大学生・大学院生を対象とする宇宙科学技術人材の高等教育プログラムの提供と、そのため の人材育成ネットワークの構築を目指すものであり、「宇宙に手の届く」人材の育成プログラムの構築 を目標とし実施するものである。 1.2. 事業の概要 本事業は、缶サット（空き缶サイズの模擬人工衛星教材）と数 kg の超小型人工衛星を題材とした、 大学生以上を対象とするプログラムであり、具体的には表 1.1 の 4 つの目標を達成するものである。 表 1.1 達成目標 ① 大学生向け缶サット専門教育テキストの編集・完成 缶サット教育を宇宙開発・利用の担い手となるための準備として位置づけ、缶サットの意義・ミ ッション企画・プロジェクトマネージメント・専門理論・設計・開発・実験・事後評価を網羅し たテキストを編集し、完成させる。 ② 缶サット・超小型衛星の開発／教育現場の連携プログラム構築 技術交流会やレクチャ・シリーズ主催等、体系化された技術・情報交流プログラムを学生や教員 に提供するとともに、学生がお互いの活動現場に参加して他大学の教育を体験する教育インター ンシッププログラムを立ち上げ、運用する。 ③ 学生が宇宙開発・利用のアウトリーチ活動を行う社会還元プログラムの構築 大学生・大学院生自身が小・中・高校での訪問授業や、小・中・高校および一般市民向けに軌道 上の超小型衛星との交信イベント、缶サットの制作・フィールド実験イベントを企画・運営する プログラムを構築・運営し、学生と社会との橋渡しをする。これにより、学生は宇宙と社会との つながりを実感し、地域連携や社会還元の重要性を再認識し、宇宙利用の発展に寄与しようとす る意識を育むことになる。 ④ 缶サット教育を推進する海外の研究者との連携支援プログラム構築 缶サットは既に欧米を中心に海外でも人材育成ツールとして用いられており、多くの新興国の研 究者が缶サット教育を始めたいと来日している。UNISEC は既にそういった研究者の指導を行っ ているが、その現場に日本人の学生や教員を派遣して外国の研究者との交流を支援するプログラ ムを持続的に提供することで、学生にグローバルな視点を植え付け、海外への発信力の基礎を養 う。 これら 4 つの目標は、図 1.1 に示す通り、目標 2～4 がそれぞれ特徴を持った人材育成プログラムの 構築であり、①はそれらのプログラムに必要となる教材の開発である。したがって、これら 4 つの目標 を達成することで、一つの大きな人材育成プログラムの枠組みができあがる。このプログラムでは、本 物の人工衛星を開発するまでには至らないが、本物に至る準備ができた人材を育成する、いわば「宇宙 に手の届く」人材を育成するプログラムと呼べるものであり、これが、缶サットと超小型衛星をツール とした「創造的技術人育成プログラム」となる。 なお、本事業では育成すべき人物像を表 1.2 の(1)～(4)のように設定している。その理由および本事業 実施の背景については付録（A.1）に記載した。 ―1― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 創造的技術人育成プログラム（＝「宇宙に手が届く」人材の育成プログラム） 教材単体と しても有効 利用可能 教材 人材育成プログラム 【課題1】 缶サッ ト専門 教育テキスト 【課題2】 技術・情報交流プログラム 教育インターンシッププログラム 【課題3】 社会還元プログラム 缶サット 【課題4】 海外連携支援プログラム 超小型 衛星 プログラム 単体として も有効利用 可能 利用 図 1.1 本事業が目指す人材育成プログラム 表 1.2 育成すべき人物像 人物像 (1) 次代の宇宙利用の中心となり得るだけの教養・経験・基本的な専門知識を有し、 開発・利用の現場での問題に対してそれらの教養・経験・知識を駆使して解を導く ことのできる人物 (2) プロジェクトマネージメント能力を有し、チームワークやリーダーシップを発揮して ミッションを成功に導くだけの倫理的・社会的能力を有する人物 (3) 自らの言葉で宇宙と社会とのつながりを国民や世界に語り働きかける社会的能力 を持ち、その発信力により宇宙利用の裾野の拡大に寄与できる人物 (4) 我が国が目指すべき社会を描く構想力を持ち、未来を形づくり、社会をリードし得 る人物 (5) 想定外の困難に際しても的確な判断により宇宙を利用した問題解決策を提案でき るだけの教養・経験・知識・発想力を有する人物 (6) 宇宙開発・利用に関して高度な専門的知識を有し、世界をリードする技術の開発 の担い手となり得る人物 本事業 の範囲 （創造 的科学 技術 人） 本事業後 の育成対 象 1.3. 事業計画 1.2 節で示した通り、本事業では 4 つの目標の達成を目指す。そのための実施内容・時期は以下の通 り計画している。 ① 大学生向け缶サット専門教育テキストの編集・完成 実施期間 3 年の間に、缶サットの意義・ミッション企画・プロジェクトマネージメント・専門 理論・設計・開発・実験・事後評価を網羅した大学生向け専門教育テキストを編集する。そして、 そのテキストを利用した缶サット教育実験を行い、テキストの有効性を評価し、修正点を洗い出 して修正することで、テキストを完成させる。テキストは代表者・課題参画者（以下、参画者） が主に執筆するが、専門性のある部分については、外部委員（UNISEC 参加教員等）にも一部 執筆を依頼し、専門教育テキストとしての完成度を高める。実施手法・時期は以下の通りである。 1) 缶サット教材開発委員会の立ち上げと缶サット教材準備（平成 24 年度） 参画者と外部委員を構成メンバーとする缶サット教材開発委員会を立ち上げるとともに、テキ スト執筆に向けて試用する缶サット用の部品を調達する。 2) テキストの執筆・編集（平成 25 年度） テキストを執筆・編集し、第一版を制作する。 3) テキストの改定・完成（平成 26 年度） 実際に制作したテキストを用いて、参画者、ならびに、UNISEC 内の有志研究室にて缶サッ ト教育を実施し、その結果を踏まえてテキストを修正し、完成させる。そして、それを希望す る全国の大学・高専等に配布する。 ―2― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC ② 缶サット・超小型衛星の開発／教育現場の連携プログラム構築 実施期間 3 年の間に、缶サットや超小型衛星の開発に関する技術・情報交流プログラムを定常 的に実施する枠組み、ならびに、大学間交流のハブとして学生が他大学の研究室等で缶サット開 発や超小型衛星開発を OJT 的に体験する教育インターンシップの斡旋・取りまとめる枠組みを つくる。実施手法・時期は以下の通りである。 1) UNISEC 内におけるこれまでの交流活動内容の整理（平成 24 年度） 衛星開発情報共有会、レクチャ・シリーズ、ワークショップ、缶サット技術交流会、缶サット によるシステム工学の教育プログラム SPindle など、UNISEC 内における交流活動の内容を 表 1.2 の「育成すべき人物像」に照らし合わせて整理・確認する。 2) 技術・情報交流プログラムの企画と実施（平成 25 年度） これまでの交流活動が表 1.2 の「育成すべき人物像」に沿った教育ストーリーを成すものとな るよう、それぞれの内容を再構築し、「技術・情報交流プログラム」として実施する。実施後 にはその効果をアンケート等で確認し、次年度の計画を立案する。 3) 教育インターンシッププログラムの企画（平成 25 年度） 缶サット教育や超小型衛星開発を行っている全国の研究室の中から、、インターンシップ学生 の受け入れ先を開拓し、研修プログラム内容を企画する。 4) 技術・情報交流プログラムの体系化（平成 26 年度） 前年度の結果を踏まえて修正したプログラムを実施する。そして、次年度以降の継続的な実施 に向けてプログラムを体系化し、運営マニュアルを作成する。 5) 教育インターンシッププログラムの実施と体系化（平成 26 年度） 立案した内容に沿って、インターンシッププログラムを実施し、次年度以降の継続的な実施に 向けて、プログラムを体系化し、運営マニュアルを作成する。 ③ 学生が宇宙開発・利用のアウトリーチ活動を行う社会還元プログラムの構築 実施期間 3 年の間に、小学生から一般の方々に至るまでを対象に、宇宙開発への理解と宇宙利 用の促進を目的としたアウトリーチ活動を学生自身が企画・運営する社会還元プログラムを構 築・運用する。実施方法・時期は以下の通りである。 1) UNISEC 内のこれまでのアウトリーチ活動の整理（平成 24 年度） UNISEC 内でこれまでに行われてきている、学生による小・中・高校での宇宙工学や超小型 衛星に関する訪問授業（母校を含む訪問授業プロジェクト）、各種イベントとのタイアップに よる軌道上の超小型衛星の電波受信イベント、会員によるサイエンスカフェなど、既に UNISEC 内で実施しているアウトリーチ活動の内容を、表 1.2 に示した「育成すべき人物像」 に照らし合わせて整理・確認する。また、「缶サット情報ステーション・ウェブサイト」（仮 称）を開設するなど、缶サットをより国民に周知する仕掛けも用意する。 2) 缶サットや超小型衛星を用いた社会還元プログラムの企画と実施（平成 25 年度） これまでのアウトリーチ活動に加えて、達成目標①で制作する缶サット専門教育テキストを用 いた一般向け缶サット開発・フィールド実験を含んだ社会還元プログラムを企画し、一部を実 施する。 3) 缶サットや超小型衛星を用いた社会還元プログラムの体系化（平成 26 年度） 前年度の実施結果を踏まえて修正したプログラム全体を実施する。そして、次年度以降の継続 的な実施に向けてプログラムを体系化し、運営マニュアルを作成する。 ④ 缶サット教育を推進する海外の研究者との連携支援プログラム構築 実施期間 3 年の間に、缶サット教育や超小型衛星開発を実施している海外の研究者と日本人の 学生およびその指導教員との交流を支援するプログラムを構築・運用する。具体的には、来日す る海外研究者の国内滞在研究室への学生・教員の派遣、ならびに、UNISEC の海外支部への学 生の派遣の調整を行う。そして、実際に派遣することで、学生にグローバルな視点を植え付け、 海外への発信力の基礎を養う。実施方法・時期は以下の通りである。 1) 学生の海外派遣受け入れに関する海外研究者との調整（平成 24 年度） UNISEC の海外支部、ならびに、超小型衛星開発に関して既に UNISEC と連携している海外 ―3― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 研究者と調整し、派遣可能先および期間を整理する。 2) 海外連携支援プログラムの企画と実施（平成 25 年度） UNISEC と連携している海外研究者のうち、来日する研究者と調整し、国内派遣可能先と期 間を整理する。その上で、国内／海外派遣プログラムを企画し、派遣者を公募・選定の上、プ ログラムを実施する。派遣内容は、現地での缶サット製作・実験や缶サット教育現場の体験、 超小型衛星開発現場の体験などである。 3) 海外連携支援プログラムの体系化（平成 26 年度） 前年度の結果を踏まえて修正したプログラム全体を実施する。そして、次年度以降の継続的な 実施に向けてプログラムを体系化し、運営マニュアルを作成する。 そして、これらのうち、②～④を通じて「宇宙に手の届く」人材の育成プログラムが構築される。表 1.2 に掲げた、本事業が目指す 4 つの人物像と達成目標②～④で構築する人材育成プログラムとは全てお互 いに関係し合っているが、特に関係の深いものは図 1.2 のようになる。単に目標①～④を実施するだけ でなく、実施する際に表 1.2 の人物像や図 1.2 の関係を学生に認識させることで、これら 4 つの課題が 創造的技術人育成プログラム（＝「『宇宙に手の届く』人材の育成プログラム」として機能することと なる。 人物像(1) 次代の宇宙利用の 中心になりうる人物 【標② 技術・情報交流プログラム 人物像(2) マネージメント能力 や社会的能力を有する人物 目標② 教育インターンシッププログラム 人物像(3) 宇宙利用の裾野の 拡大に寄与できる人物 目標③ 社会還元プログラム 人物像(4) 構想力を持ち社会 をリードし得る人物 目標④ 海外連携支援プログラム 図 1.2 本事業が育成を目指す人物像と設定した達成目標との関係 1.4. 平成 24 年度の実施内容と成果 平成 24 年度は、平成 25 年度の本格的な活動に向けた準備期間と位置づけ、以下の内容を実施した。 ①大学向け缶サット専門教育テキストの編集・完成 以下の 4 つの項目を実施した。 a) 第 1 回缶サット教材開発委員会開催 缶サット教材開発委員会を組織・開催した。 b) テキストの方針・内容確認 第 1 回缶サット教材開発委員会の際に、テキストの方針や内容、章立て・執筆分担を確認した c) 情報ステーション(仮称)・ウェブサイトの準備 缶サット情報ステーション（仮称）の構築準備として、アーカイブサイトをサーベイした結果、 首都大学東京の渡邉研究室で開発しているアーカイブサイトが適していると判断し、平成 25 年度 に渡邉研究室に協力を依頼することとした。 d) テキスト制作用サンプル版 CanSat 製作およびデータ受信地上局システム構築のための部品等の 調達 平成 25 年度に、入門用缶サット「i-CanSat」、ならびに、缶サットのバルーン放出実験用の放 出機構および簡易地上管制局を製作することとし、そのための部品等を調達した。 ②缶サット・超小型衛星の開発／教育現場の連携システム構築 以下の 1 つの項目を実施した。 a) これまでの UNISEC 加盟大学間交流活動に関する情報・内容整理 缶サット教材開発委員会の委員の研究室を含め、UNISEC 加盟研究室のいくつかに依頼し、学生 を受け入れて Hand on 活動を体験させるプログラムを実施することを確認した。 ―4― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC ③学生が宇宙開発・利用のアウトリーチを行う社会還元プログラムの構築 以下の 1 つの項目を実施した。 a) これまでの UNISEC 内でのアウトリーチ活動に関する情報・内容整理 UNISEC 加盟研究室の学生から成る組織 UNISON の代表学生に対し、本委託事業の趣旨を説明 し、学生の意見のヒアリング、ならびに、社会還元プログラムに関する意見交換を行った。そして、 平成 25 年度以降のアウトリーチ活動の方針を決め、それをベースに、技術交流・アウトリーチ活 動についての提案を公募した。 ④缶サット教育を推進したい海外の研究者との連携システム構築 以下の 1 つの項目を実施した。 a) 将来的な連携・交流事業に関する海外研究者等からの情報収集 メキシコ宇宙庁より高等教育担当者が来所し、大学宇宙工学における連携・協力についての情報 交換・具体的な活動可能性について意見交換を行った。その結果、UNISEC・慶応大学が共催し、 本年７月～8 月に実施予定の缶サット・リーダー・トレーニング・プログラム（CLTP）へメキシ コの大学教員 3 名を派遣することや、当該連携・協力についての Letter of Agreement を締結する 方向で調整を行った。また、モンゴル国立大学やナミビアポリテクニック大学をはじめ、海外から 缶サット教育に関する数多くの支援要請に対し、日本の教員や学生を派遣することで、日本の若手 人材の育成につなげるべく、UNISEC 内で派遣希望者の調査や情報収集を行った。 以上をまとめると、表 1.3 のようになる。 表 1.3 平成 24 年度の業務と成果 ① 大学向け缶サット専門教育テキストの編集・完成 成果目標 第1回缶サット教材開発委員会を開催し， テキストの方針・内容確認を行うと共に， 情報ステーション(ウェブサイト)の準備と して、ドメイン取得、情報収集を行う 成果 第1回缶サット教材開発委員会開催し，テキストの方針・内容確認，なら びに，スケジュールの確認を行った．また，情報ステーション(ウェブサイ ト)について，首都大・渡邉英徳准教授と情報交換の上，平成25年度に制 作するウェブサイトの概要を決定した． 成果目標 テキスト制作用サンプル版缶サット製作 およびデータ受信地上局システム構築 のための部品等の調達を行う 成果 テキスト制作用散布部版缶サットの2機分の部品，ならびに，缶サット放 出機構1セット分の部品を調達した．また，データ受信地上局システム構 築のためのハードウェア・ソフトウェアを調達した． ② 缶サット・超小型衛星の開発／教育現場の連携システム構築 成果目標 UNISEC加盟大学間交流活動に関する情 報・内容の整理を行う 成果 交流活動に関する情報・内容を整理してまとめた．そして，これまでの技 術・情報交流活動を継続するとともに，新たに，UNISEC加盟5研究室にて ハンズオン授業を実施することとし，その実施内容を計画した． ③ 学生が宇宙開発・利用のアウトリーチを行う社会還元プログラムの構築 成果目標 UNISEC内でのアウトリーチ活動に関する 情報・内容の整理を行う 成果 平成24年度および25年度のUNISON（UNISEC学生組織）学生代表からヒ アリングを行い，意見交換を行った．その結果，今後は，宇宙開発・利用 に資するアウトリーチ活動として，超小型衛星の電波受信イベントの実施 と，缶サット情報ステーションの内容充実・更新に特に注力することとした． ④缶サット教育を推進したい海外の研究者との連携システム構築 成果目標 将来的な連携・交流事業に関して海外研 究者等から情報収集を行う 成果 メキシコ宇宙庁の高等教育担当者会合をもち，CLTPへメキシコの大学教 員4名（予定）を派遣することを確認した．また，缶サット教育を含む宇宙 利用の促進に資する人材育成の連携協定をメキシコ宇宙庁締結すること が決定され、5月締結に向け調整中． モンゴル国立大学で開催予定の缶サットワークショップおよびナビビアポ リテクニック大学で実施予定の缶サット教育プログラムに教員・支援学生 を派遣することとなった． CLTPに参加した海外各国の研究者から情報収集を行った．その結果，そ のうちのいくつかの国々から缶サットの現地教育活動を計画中であること， 日本から教員・学生の派遣による現地活動支援を必要としていることを確 認した．そして，ガーナ・オールネーションズ大学と缶サット教育と超小型 衛星開発を通じた人材交流・人材育成を実施することを決定した． ―5― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 2. 平成 25 年度実施内容と成果 この章では、平成 25 年度（平成 25 年 6 月 1 日～平成 26 年 3 月 31 日）に実施した事業内 容および、得られた成果、事業計画との対応について述べる。 2.1. 事業計画 本事業では、大学生・大学院生を対象とする宇宙科学技術人材の高等教育プログラムの提供と、その ための人材育成ネットワークの構築という、本事業全体の 2 つの主たる目的を達成するため、4 つの目 標を設定し。具体的には、表 2.1 の①～④の成果目標と平成 25 年度の業務計画を設定した。 表 2.1 成果目標と平成 25 年度の業務内容 ① 大学向け缶サット専門教育テキストの編集・完成 缶サット教材開発委員会を開催し、テキストの構成内容・項目の検討およびパイロッ ト版テキストの作成を行うとともに、UNISEC 加盟大学において試行授業を行い、 当該試行授業によって得られた示唆を元に、平成 26 年度作成予定のテキスト完成版 のための内容改善を検討する。 当該授業の録画を行い、テキスト付録 DVD 用動画を編集するとともに、当該試行授 業等で利用する缶サット製作および実験のための部品等の調達を行う。 ② 缶サット・超小型衛星の開発／教育現場の連携システム構築 宇宙科学技術人材育成のための高等教育プログラム開発の一環として、ハンズ・オン 教育用の教材開発を行うとともに、学生に対し、研究室訪問・施設見学や参加・体験 型のハンズ・オン教育機会を提供する。 これに伴い、当該活動（施設・授業）で利用するハンズ・オン教育用の教材の調達を 行う。 ③ 学生が宇宙開発・利用のアウトリーチを行う社会還元プログラムの構築 学生による講演や衛星電波受信イベント等のアウトリーチ活動を行う。 缶サット技術開発の研究成果を社会還元するために情報ステーション（ウェブサイ ト）の製作を行う。 ④ 缶サット教育を推進したい海外の研究者との連携システム構築 海外の缶サット教育・教材開発に関する情報収集、および、日本人学生の海外短期イ ンターンシップ先の開拓推進、超小型衛星利用開拓推進に寄与する 主として発展途上国に対し「知の協力」を行うべく、UNISEC における人的資源お よび研究成果をもとに、日本人学生、教員の海外派遣を活発化することで、宇宙利用 に関する国際的な連携・協力・指導等の活動を日本が中心となって推進する素地を醸 成する。 そこで、次節以降ではこの 4 つの目標に対応した平成 25 年度の実施内容と成果をそれぞれ述べる。 2.2. 大学向け缶サット専門教育テキストの編集・完成 成果目標①については、表 2.1 の通り、テキスト内容の確認、情報ステーションの準備、サンプル版 缶サット製作のための準備の 3 つの業務を実施した。以下に、それぞれの成果を示す。 2.2.1. 缶サット教材開発委員会開催 平成 24 年度末に組織した缶サット教材開発委員会の平成 25 年度第 1 回委員会を平成 25 年 6 月 13 日に、第 3 回委員会を平成 26 年 2 月 22 日に開催した。 ―7― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 2.2.1.1. 第 1 回委員会 まず、第 1 回委員会では、本事業の進捗状況を確認するとともに、テキストの原稿作成方法、オーム 社から出版すること、オーム社との調整手順、製作費や 1 冊の値段等を議論し、平成 26 年度前期中の 出版に向けたスケジュールを確認した（表 2.2）。また、本委託事業の協力研究者として、首都大学東 京の渡邉准教授、熊本大学の波多助教が新たに加わることを確認した（表 2.3）。 表 2.2 テキストの出版スケジュール 項目 時期 原稿収集 平成 25 年 6 月末 パイロット版製作 ～平成 25 年 8 月 北大での試行授業実施 ～平成 25 年 10 月 北大からのフィードバック ～平成 25 年 12 月 ドラフト版の完成 平成 26 年 3 月 オーム社からの初稿提示 平成 26 年 4 月 オーム社からの第二稿提示 平成 26 年 5 月 出版 平成 26 年 6 月末頃 表 2.3 本委託事業の参画者 No 氏名 所属 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 宮崎 康行 川島 レイ 木村 真一 神武 直彦 坂本 啓 佐原 宏典 永田 晴紀 白坂 成功 中須賀 真一 船瀬 龍 山﨑 政彦 和田 豊 渡邉 英徳 UNISEC 理事（日本大学・教授） UNISEC 国際委員会・委員長 UNISEC 正会員（東京理科大学・教授） UNISEC 正会員（慶應義塾大学・准教授） UNISEC 正会員（東京工業大学・助教） UNISEC 正会員（首都大学東京・准教授） UNISEC 理事長（北海道大学・教授） UNISEC 正会員（慶應義塾大学・准教授） UNISEC 正会員（東京大学・教授） UNISEC 正会員（東京大学・准教授） UNISEC 正会員（日本大学・助手） UNISEC 理事（秋田大学・助教） 首都大学東京・准教授 14 波多 熊本大学・助教 2.2.1.2. 英寛 主な業務 備考 缶サット教材開発委員会 委員（缶サットのテキスト 執筆） 主任研究員 課題参画者 課題参画者 課題参画者 課題参画者 課題参画者 課題参画者 外部委員 外部委員 外部委員 外部委員 外部委員 缶サットのアーカイブウ ェ ブ サ イ ト 「 CanSat Mapping」の監修 カイトプレーンを用いた 実験の試行授業の実施 協力研究者 （新規） 協力研究者 （新規） 第 2 回委員会 第 2 回委員会では、缶サットのテキストの平成 26 年度前期出版に向けたスケジュールの確認、なら びに、平成 25 年度の活動成果の確認を行った。スケジュールについては当初計画（表 2.2）と特に大き な変更はないが、ページ数が当初予定よりも大幅に増えたため、校正作業に時間を要することが予想さ れ、出版は平成 26 年夏にずれることも予想される。いずれにしても、平成 26 年度前期に出版する点は 変更なく、順調に進んでいることを確認した。 確認した活動成果内容については、次項以降に示す。 2.2.2. パイロット版テキストの作成および付録 DVD 用動画の編集 まず、当初はテキストの付録とする予定であった DVD 動画については、テキストに添付するのでは なく、ウェブ上に動画を置き、テキストの購入者がダウンロードできるようにすることとした。これは、 テキスト本文内容を充実させることによるページ数の増加や、ネット動画の利用が普及している現状を 考慮した結果である。 平成 25 年度に実施内容を時系列で整理すると 表 2.4 のようになる。この表からわかる通り、平成 26 年度前期のテキスト出版に向けて、当初の予 ―8― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 定通り、原稿および動画を準備できた。 表 2.4 パイロット版テキストの作成および動画編集 時期 実施内容 平成 25 年 6 月～7 月末 パイロット版テキスト用原稿作成 平成 25 年 7 月下旬 慶大にて試行授業の実施および撮影（動画はテ キストの補遺として、平成 26 年度にウェブサイ トにアップ予定） 平成 25 年 8 月～平成 25 年 12 月 テキスト出版に向けた編集作業 平成 25 年 8 月 19 日 入門用 CanSat「i-CanSat」の解説動画の撮影（動 画はテキストの補遺として、平成 26 年度にウェ ブサイトにアップ予定） 平成 25 年 9 月 17、18 日 北大にて試行授業、ならびに、パイロット版テ キストと入門用 CanSat「i-CanSat」の引き渡し 平成 25 年 12 月 北大からのフィードバック 平成 26 年 1 月～3 月 テキスト出版に向けたドラフト版の編集作業 2.2.3. 試行授業の実施および撮影 テキストの内容改善ならびに補助教材作成を目的として、まず、テキストに沿った内容で、7 月に慶 大にて試行授業を実施した。その内容を表 2.5 に示す。 同時に、テキストの読者にウェブサイトにて公開するために動画撮影を行った（図 2.1）。 日付 平成 25 年 7 月 22 日 平成 25 年 7 月 25 日 平成 25 年 7 月 26 日 平成 25 年 7 月 30 日 平成 25 年 7 月 31 日 平成 25 年 8 月 1 日 表 2.5 試行授業および撮影 講師 内容 中須賀 缶サットプロジェクト教育全体の概要 坂本 構造および展開構造 木村 制御・情報処理系 佐原 ミッション 山﨑 通信系、センサ・アクチュエータ 宮崎 事前検証、フィールド実験 図 2.1 試行授業の動画撮影の様子 そして、実際に平成 25 年 8 月 12 日、14 日の両日、日本大学理工学部二和校地にて、フィールド実 験を行い、その状況も撮影した。実験は、平成 24 年度に調達した入門用缶サット「i-CanSat」、なら びに、バルーン放出実験用の実験機材を用いて行い、無事に成功した。その様子を図 2.2～図 2.4 に示 す。バルーン放出実験は 8 月 12 日に行い、そこでの知見を活かして、8 月 14 日のモデルロケット放出 実験を行った。この実験を通して、本委託事業で開発した入門用缶サット「i-CanSat」、ならびに、放 出機構や放出機構制御用簡易地上局を含むバルーン放出実験系が正常に機能することを確認した。同時 に、i-CanSat の改善点も見つかり、前項の表 2.5 に示した、9 月の北大への i-CanSat 引き渡しでは、 一部改善したものを北大に提供できた。 また、8 月 12 日の実験の際には、バルーン、モデルロケットに続く、もう一つの実験手段として、カ イトプレーンから缶サットを放出する実験も行い、こちらも無事に成功した（図 2.4）。 そして、撮影した動画の内容の精査や編集作業を専門業者とともに平成 25 年度後期に行った。これ らの動画は、平成 26 年度のテキスト出版に合わせて、本委託事業のウェブサイト（UNISEC のサイト 内に設置）にて読者に公開する予定である。 ―9― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 図 2.2 バルーン放出実験 図 2.3 モデルロケット放出実験 図 2.4 カイトプレーン放出実験 2.2.4. 試行授業用缶サットおよび実験用部品等の調達 前項でも述べた、入門用缶サット「i-CanSat」 （Introductory CanSat）を開発した（図 2.5）。i-CanSat は単なるキットではなく、OBC、メモリ、無線機、GPS、カメラ等、缶サットの基本的な機器を搭載し、 かつ、ユーザ基板を挿入することができるため、ユーザは自らミッションを考えて実行することができ る。 i-CanSat は初期開発版の製作ののち、平成 25 年 7 月、8 月の試行授業・フィールド実験を経て改良 し、北大での試行授業・フィールド実験を経てさらに改良し、バージョン 4 が平成 25 年度末に完成し ている。同時に、取り扱い説明書等のドキュメントや部品リスト・調達先リストを整理し、UNISEC が 国内にて販売できる状態にまで至った。さらに、回路図や製作法等の詳細については、本委託事業で出 版するテキストに記載した。これにより、テキストと i-CanSat のそれぞれを販売することで、入門者 がスムースに、かつ、自ら考えて缶サットを製作することが可能となった。このような缶サット教育の ツールはこれまでなかったため、広く普及することが見込まれる。 なお、平成 26 年度は、日本人の学生が海外にて缶サットを通じた技術交流等を行うことを想定し、 カメラやバッテリ等、一部を改良して海外にも持ち出し可能なものにする予定である。 ―10― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 図 2.5 入門用缶サット「i-CanSat」 2.2.5. 成果のまとめ 以上をまとめると、成果目標①に関する平成 25 年度の業務とその成果は表 2.6 の通りであり、目標 を達成した。 表 2.6 成果目標①に関する平成 25 年度の業務と成果 業務計画 成果 平成 25 年度第 1 回缶サット教材開発委員会を平成 25 年 6 月 23 日に、 缶サット教材開発委員会を開催 第 2 回委員会を平成 26 年 2 月 22 日に開催し、テキストの構成内容・項 し、テキストの構成内容・項目の 目を検討した。 検討およびパイロット版テキス そして、平成 25 年度末に、テキストのドラフト版を完成させた。 トの作成を行うとともに、 また、その過程において、入門用缶サット「i-CanSat」を開発した。 UNISEC 加盟大学において試行 そして、テキストの原稿と i-CanSat をベースに、慶応大学にて試行授業 授業を行い、当該試行授業によっ を実施し、日本大学にてフィールド実験を行った。 て得られた示唆を元に、平成 26 年度作成予定のテキスト完成版 また、北海道大学で試行授業ならびに缶サット打ち上げ実験を行い、そ れらから得られた示唆を元に、テキストの編集と i-CanSat の改良を行っ のための内容改善を検討する た。 慶應大学での試行授業を録画し、編集した。なお、昨今のネット利用の 当該授業の録画を行い、テキスト 状況を鑑み、当初予定していた、テキスト付録 DVD の製作はとりやめ 付録 DVD 用動画を編集するとと とし、動画をネットにて配信することとした。 もに、当該試行授業等で利用する 缶サット製作および実験のため 入門用缶サット「i-CanSat」を、慶応大学および北海道大学での試行授 業、フィールド実験を経て改良し、バージョン 4 を完成させた。 の部品等の調達を行う 2.3. 缶サット・超小型衛星の開発／教育現場の連携システム構築 成果目標②については、表 2.1（7 ページ）の予定通り、宇宙科学技術人材育成のためのハンズ・オ ン教育用の教材開発を行い、実際にハンズ・オン授業を実施した。その成果は以下の通りである。 2.3.1. UNISEC 加盟大学間交流活動としてのハンズ・オン授業の実施 表 2.7 に示す通り、5 つの研究室にてハンズ・オン授業および施設見学を実施した。参加学生は UNISEC 内から募った。 開催後、参加者ならびに実施研究室に対し、評価ならびに改善すべき点に関するアンケートを実施し た。その結果、実施研究室からは、今後もこういった活動を継続すべきとの意見、ならびに、この授業 ／見学が、今後の授業／見学の実施法の改善に役立ったとの意見をいただいた。また、参加者からも、 貴重な体験で有意義であったこと、実際に現場を見学することで、自分達でもできるかもしれないと希 望が湧いてきた等の意見をいただいた。 これまで、こういった研究室体験は UNISEC 内では実施していなかったが、実際に衛星開発をして いる研究室の教員や学生のもとでハンズ・オン授業を受講すること、本物を見ることにこのハンズ・オ ―11― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC ン授業の付加価値がある。また、授業を実施する側にとっても、UNISEC 内はもとより、広く一般に対 して研究室体験を実施する方法・手順を確認することができたことは大きい。 実際、日大でのハンズ・オン授業をきっかけに、2.4 節でも述べる通り、日本機械学会宇宙工学部門 と連携し、一般の方々に対するアウトリーチプログラム「宇宙工学講座 模擬人工衛星 CanSat の製作 体験」を平成 26 年 2 月に実施するに至った。また、平成 26 年度には、九工大において、試験設備オペ レーショントレーニングプログラムを実施することに、日大において、模擬人工衛星 Hepta を用いたト レーニングプログラムを実施することとなった。 表 2.7 ハンズ・オン授業および研究室見学 日時 平成 25 年 8 月 5 日～7 日 場所 内容 参加人数 九工大・趙 研究室 8名 平成 25 年 8 月 28 日 首都大・佐 原研究室 平 成 25 年 10 月 27 日 理科大・木 村研究室 平 成 25 年 11 月 9 日 JAXA ・ 松 永研究室 平 成 25 年 12 月 14 日 日大・宮崎 研究室 宇宙環境試験ワークショップ~振動試験編~ 振動試験計画書の提出、九工大超小型衛星試験センターの見学、超小型 衛星の振動試験法に関する講義、振動試験の実施、振動試験計画書の修 正とプレゼンテーション 佐原研究室・超小型衛星搭載用推進系施設等の見学 宇宙機の推進系に関する講義、佐原研究室見学、超小型衛星用スラスタ の動作実験 カメラで学ぶ電子工作 カメラに関連した光学系やプログラミングに関する講義、木村研究室の 見学、実際の宇宙機に搭載されたものと同じ小型カメラモジュールの製 作、動画撮影 松永研究室・超小型人工衛星開発施設見学 超小型衛星開発の意義・超小型衛星による宇宙科学・技術・利用ミッシ ョンに関する講義・ディスカッション、超小型衛星 TSUBAME の開発 現場の見学 超小型人工衛星の開発・運用現場体験 超小型衛星開発に関する講義、超小型衛星 SPROUT の開発現場および SEEDS の運用管制局の見学、模擬人工衛星 Hepta の製作と動作実験、 衛星電波受信実験 (a) 講義 (a) 講義 (a) 講義 6名 8名 5名 5名 (b) 振動試験供試体 (c) 振動試験 (d) プレゼンテーション 図 2.6 宇宙環境試験ワークショップ~振動試験編~の様子 (b) 研究室見学 (c) 実験室見学 (d) スラスタ動作実験 図 2.7 佐原研究室・超小型衛星搭載用推進系施設等の見学の様子 (b) カメラモジュール製作 (c) 実験室見学 図 2.8 カメラで学ぶ電子工作の様子 ―12― (d) カメラ動作実験 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC (a) 講義 (a) 講義 (b) CubeSat の実験機 (c) 実験体験 (d) TSUBAME の見学 図 2.9 松永研究室・超小型人工衛星開発施設見学の様子 (b) Hepta の製作実習 (c) アンテナ製作 図 2.10 超小型人工衛星の開発・運用現場体験の様子 (d) 電波受信実験 2.3.2. ハンズ・オン授業教材用部品等の調達 前項で述べたハンズ・オン授業の実施に当たり、主として 2 つの教材を開発した。 一つは、実際の宇宙機にも搭載されたカメラ素子 を用いた小型カメラモジュール（図 2.11）である。 このカメラモジュールは、画像処理基板を内蔵し、 マイコンで制御できる他、ビデオ端子を用いて直接 テレビに動画を流すことが可能であり、ハンズ・オ ン授業において、製作したモジュールの動作確認を その場で容易に行うことができる。 二つ目は、より超小型人工衛星に近い模擬人工衛 星「Hepta」の開発である。図 2.12 に示す通り、 Hepta は形状が約 7cm 立方の模擬人工衛星で、i-CanSat と同様、OBC、メモリ、無線機、GPS、カメラ等の 図 2.11 小型カメラモジュール 基本的な機器を搭載し、ジャイロや加 速度計等、いくつかのセンサも搭載している。また、アルミ構体も装着可能であり、超小型衛星の一通 りの機能を学ぶことができるツールとなっている。また、パラシュートを取り付ければ、そのまま CanSat としても利用可能である。そして、ユーザ基板も備え、さらには、また、音声変換 IC や LED なども搭載し、宇宙工学や衛星開発のための教育ツールとしてだけでなく、より一般的なシステム工学 教育のツールとして利用可能である。Hepta は、前項で述べたハンズ・オン授業に用いただけでなく、 2.4 節で述べる通り、日本機械学会宇宙工学部門と連携し、学生が講師となってハンズ・オン授業を行 うアウトリーチプログラムにも利用した。 そして、それらのハンズ・オン授業からのフィードバックを経て、Hepta を用いて超小型人工衛星工 学やシステム工学の基礎を学ぶためのテキストのドラフト版も制作した。平成 26 年度は、宇宙工学の 英語学習教材の役割も果たせるよう、英語化を行う予定である。そして、本委託事業終了後となるが、 Hepta を用いた教育テキストの日本語版または英語版を販売することも検討中である。 図 2.12 入門用模擬人工衛星「Hepta」（アルミ構体を除く） ―13― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 2.3.3. 成果のまとめ 以上をまとめると、成果目標②に関する平成 25 年度の業務とその成果は表 2.8 の通りであり、目標 を達成した。 表 2.8 成果目標②に関する平成 25 年度の業務と成果 業務計画 成果 ハンズ・オン授業および施設見学等を計 5 回実施した。その内容は、超 宇宙科学技術人材育成のための 小型衛星の開発現場の見学、振動試験ワークショップ、宇宙機搭載カメ 高等教育プログラム開発の一環 ラモジュールの製作、超小型衛星用スラスタの実験、模擬人工衛星の製 として、ハンズ・オン教育用の教 作や衛星電波受信実験等、多岐にわたるものであった。このハンズ・オ 材開発を行うとともに、学生に対 ン授業は、実際に超小型衛星やその搭載機器を開発している研究室が、 し、研究室訪問・施設見学や参 実際に機器開発に用いている施設や装置を用いて実施したことに、他の 加・体験型のハンズ・オン教育機 ハンズ・オン授業にはない価値がある。 会を提供する これに伴い、当該活動（施設・授 ハンズ・オン授業向けの宇宙機搭載カメラモジュールを開発した。 業）で利用するハンズ・オン教育 ハンズ・オン授業向けの 7cm 立方の模擬人工衛星 Hepta、ならびに、 Hepta を用いたシステム工学教育用テキストを開発した。Hepta は超小 用の教材の調達を行う 型衛星の基本的な機能を模擬でき、パラシュートを取り付けることで CanSat としても利用可能である。 2.4. 学生が宇宙開発・利用のアウトリーチを行う社会還元プログラムの構築 成果目標③については、表 2.1（7 ページ）に則って、学生自身によるハンズ・オン授業の実施や電 波受信イベント等のアウトリーチ活動を行った。また、ウェブサイトを製作した。その成果は以下の通 りである。 2.4.1. 学生によるアウトリーチ活動の実施 UNISEC に加盟している各研究室では、それぞれ独自に様々なアウトリーチ活動を行っているが、本 委託事業としては、平成 25 年度は以下の 3 つのアウトリーチ活動を行った。 1) 東工大・日大の学生がアマチュア無線家の方々と協力して、埼玉県立新座総合技術高校にて、高校生 20 名を対象にアウトリーチイベントを平成 25 年 6 月 1 日と 2 日の二日間にわたり実施した（図 2.13）。 内容は、宇宙工学や超小型人工衛星，アマチュア無線に関する講義，ならびに，手作りアンテナによ る衛星電波受信実験であった。このようなアウトリーチイベントは、高校等からの依頼により随時実 施できる体制を整えている。 2) 平成 25 年 8 月 24 日と 25 日の二日間にわたってビッグサイトで開催されたアマチュア無線のイベン ト「ハムフェア」において、缶サットや超小型衛星に関する展示を実施した（図 2.14）。このイベ ントには海外からの参加者も多く、自身の活動を英語で説明するトレーニングの場としても活用でき る。 3) 平成 26 年 2 月 8 日に、日大にて、日本機械学会宇宙工学部門の宇宙工学講座「 模擬人工衛星 CanSat 製作体験」を実施した（図 2.15）。これは、2.3.1 項で述べたハンズ・オン授業「超小型人工衛星の 開発・運用現場体験」の内容を、教員の支援のもと、学生が実施するアウトリーチ活動であり、日本 機械学会宇宙工学部門と連携することで、一般の方々からの参加を狙った。当日は数十年ぶりの大雪 に見舞われたが、定員 15 名のところ、2 名のキャンセルを除く 13 名に参加していただけた。 (a) 講義 (b) 実習 (c) 衛星電波受信実験 図 2.13 埼玉県立新座総合技術高校でのアウトリーチイベント（平成 25 年 6 月 1 日、2 日） ―14― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 図 2.14 ハムフェアでの展示（平成 25 年 8 月 24 日、25 日） (a) 講義 (b) Hepta の製作実習 (c) Hepta (d) 地上管制局見学 図 2.15 宇宙工学講座「模擬人工衛星 CanSat の製作体験」（平成 26 年 2 月 8 日） 2.4.2. 情報ステーション（仮称）・ウェブサイトの作成 国内外の缶サット活動のアーカイブサイトの名称を「CANSAT MAPPING」とし、平成 26 年 3 月に http://cansat.mapping.jp/ にて正式に公開した（図 2.16）。 図 2.16 アーカイブサイト CANSAT MAPPING（http://cansat.mapping.jp/） このサイトは、国内外を問わず、缶サットの説明や Youtube 等の動画の URL 等をフォームに記入す ることで誰もが登録申請をでき、管理者が許可を出した時点で公開される仕組みとなっている。このサ イトへの登録については、UNISEC 内でアナウンスした他、平成 25 年 11 月 23 日、24 日の両日に東 大・武田ホールにて開催した UNISEC 世界大会にてアナウンスした。この大会には 31 カ国、2 国際機 関から、計 112 名（海外から 62 名）が参加した。その結果、既に米国やアフリカから登録があった。 また、本委託事業全体の情報発信のためのウェブサイトを UNISEC のサイト内に作成した（図 2.17）。 URL は http://www.unisec.jp/c3st/ である。 ―15― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 図 2.17 本委託事業のウェブサイト 2.4.3. 成果のまとめ 以上をまとめると、成果目標③に関する平成 25 年度の業務とその成果は表 2.9 の通りであり、目標 を達成した。 表 2.9 成果目標③に関する平成 25 年度の業務と成果 業務計画 成果 学生による講演や衛星電波受信 埼玉県立新座総合技術高校での宇宙工学に関する講義と衛星電波受信実 イベント等のアウトリーチ活動 験を含むアウトリーチイベント、ハムフェアでの展示、日本機械学会宇宙 を行う。 工学部門と連携した宇宙工学講座「 模擬人工衛星 CanSat 製作体験」を 実施した。これらを通じて、学生が自身の活動を広く公開する機会を提供 することができた。 缶サット技術開発の研究成果を 国内外の缶サット活動のアーカイブサイト「CANSAT MAPPING」を開 社会還元するために情報ステー 設した。URL は http://cansat.mapping.jp/ である。これにより、缶サッ ション（ウェブサイト）の製作を トに関連した活動の社会還元を行うとともに、今後、新たに缶サット開発 行う。 を行う学生や若手技術者への情報支援が可能となった。 本委託事業全体の情報を随時発信するためのサイトを開設した。URL は http://www.uinisec.jp/c3st/ である。 2.5. 缶サット教育を推進したい海外の研究者との連携システム構築 成果目標④については、表 2.1（7 ページ）の通り、日本人学生の海外短期インターンシップ先の開 拓や、主として発展途上国に対し、宇宙利用に関する国際的な連携・協力・指導等の活動を推進するた め、日本人教員・学生の海外派遣を行った。その成果は以下の通りである。 2.5.1. 日本人教員・学生の海外派遣 次の 4 カ国に教員・学生を派遣し、学会発表や連携協定を結ぶなどして、人材育成や宇宙利用推進の ための協力体制を築いた。 1) モンゴル国・国立モンゴル大学（平成 25 年 6 月 8 日～15 日） 首都大学の学生 1 名（西）と、UNISEC 事務局の安藤を派遣した。また、本委託事業の参画者・佐 原（首都大）および学生 4 名も同行した。派遣先での活動内容は以下の通りである。 The 6th Workshop on Remote Sensing and Environmental Innovations in Mongoria にて、西が 日本の缶サットの歴史と現状について発表した。これにより、日本の缶サットについて広く周知す ることができた。 ウランバートル郊外にて缶サットのフィールド実験を行った。 国立モンゴル大学の学生との缶サットに関する技術交流、ならびに、現地の教育の実態調査インタ ビューを実施した。これにより、モンゴルでの缶サット開発や缶サットによる人材育成に貢献する とともに、インタビューを通じて海外連携推進方法について情報を得ることができた。 ―16― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 派遣先での様子を図 2.18 に示す。 (a) 発表 (b) 缶サットフィールド実験 (c) 缶サット 図 2.18 モンゴルへの派遣 (d) インタビュー 2) トルコ共和国・イスタンブール（平成 25 年 6 月 10 日～16 日） イスタンブールの軍事博物館にて開催された国際会議「6th International Conference on Recent Advances in Space Technology」（RAST2013）にて、UNISEC 特別セッションをオーガナイズし、 （6 月 13 日に 2 セッション）、UNISEC 特別セッションのチェアとして、UNISEC の缶サット・超 小型衛星を用いた創造的科学技術人育成プログラムについての意見交換および議論を行うことを目 的に、参画者・川島（UNISEC）を派遣した。派遣先での活動内容は以下の通りである。 イスタンブール工科大で、会議の前日に開催された超小型衛星試験設備のチュートリアルセッショ ンに参加した。ここでの知見が、2.3.1 項で述べた九工大での振動試験ワークショップに活かされ た。 AST2013 の会議において、UNISEC セッションをオーガナイズし、エジプト 2 件、トルコ 1 件、 メキシコ 1 件（他 1 件キャンセル）、日本 4 件の発表を得た。 11 月 23 日、24 日に日本で缶サット・超小型衛星を用いた創造的科学技術人育成の討論を行う場 を作ることで合意した。これが、2.4.2 項でも述べた UNISEC 世界大会の開催につながった。 派遣先での様子を図 2.19 に示す。 (a) 環境試験のチュートリアル セッション (b) UNISEC セッション (c) 発表の様子 図 2.19 トルコへの派遣 3) ナミビア共和国・ナミビアポリテクニック（平成 25 年 7 月 22 日～28 日） アフリカのナミビア共和国ウイントフック市にあるナミビアポリテクニックに本委託事業の参画 者・佐原（首都大）と学生 2 名（荒井、中島）を派遣した。派遣先での活動内容は以下の通りである。 派遣先では、缶サットに関するワークショップ「2nd EOSA-RTC SYMOSIUM」に参加し、日本 の宇宙工学教育の現状についての発表を佐原が行った。 本委託事業にて製作した入門用缶サット「i-CanSat」を持参し、ナミビアポリテクニクの教員・ 学生と共にそれらのフライト試験を実施した。その後、ナミビアポリテクニクの学生に対してカン サットや超小型衛星に関する発表・ディスカッションを行い、インタビューも実施した。フライト 試験及びインタビューは荒井・中島が実施した。 ナミビアポリテクニクと首都大学東京の部局間協定を締結し、今後の宇宙工学教育に関する協力に ついて協議を行った。また同国内の JICA 事務所を訪問し、日本・ナミビアの協力について紹介し、 今後の宇宙利用や宇宙工学教育について日本・ナミビアが共同する場合における支援の可能性など について協議を行った。 派遣先での様子を図 2.20 に示す。 ―17― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC (a) 発表 (b) 缶サットのフライト実験 (c) ディスカッション 図 2.20 ナミビアへの派遣 (d) 協定の締結 4) ガーナ共和国・オールネーションズユニバーシティ（平成 26 年 3 月 16 日～22 日） アフリカのガーナ共和国コフォルディアにあるオールネーション ズユニバーシティ（ANU）に研究代表者・宮崎（日大）と、協力研究 者・山﨑（日大）を派遣した。派遣に先立ち、平成 24 年度より、ANUC における缶サットの技術支援を日大が行うなどの下地をつくってお り、平成 25 年 11 月 4 日には ANU の Samuel Donkor 学長、Carlene Kyeremeh 副学長が来日し、ANU と日大で超小型衛星開発および人 材育成に関する協定を結んだ（図 2.21）。そして、今後の宇宙工学教 育に関する連携活動の議論、ならびに、ガーナの宇宙利用活動を支援 図 2.21 協定の締結 するため、派遣を行った。派遣先での活動内容は以下の通りである。 ANU と UNISEC・日大との宇宙工学に関する連携教育の進め方、特に、日本の学生を ANU に派 遣し、日本の学生が缶サットや超小型衛星に関する講義や実験支援等を行う形の連携教育について 議論し、ANU の受け入れ体制を確認した。 ANU の超小型衛星用地上管制局構築に向けた技術的議論を行った。 実際に、ANU の地上局用アンテナの設置現場を見学し、配線や性能評価方法等について指導した。 今後も、ANU の Space and Satellite Center との人材交流を続け、ANU が開発予定の超小型衛星 を日大の教員・学生と共同開発することを確認した。 (a) 連携教育に関する議論 (b) 地上局用アンテ (c) 地上局構築に関す ナの設置 る議論 図 2.22 ガーナへの派遣 (d) ANU Space and Satellite Center 2.5.2. 成果のまとめ 以上をまとめると、成果目標④に関する平成 25 年度の業務とその成果は表 2.9 の通りであり、目標 を達成した。 表 2.10 成果目標④に関する平成 25 年度の業務と成果 業務計画 成果 海外の缶サット教育・教材開発に関する情報 モンゴル、ナミビア、ガーナに教員・学生を派遣し、缶サット 収集、および、日本人学生の海外短期インタ や超小型衛星開発に関する技術指導を行い、日本人学生の海外 ーンシップ先の開拓推進、超小型衛星利用開 短期インターンシップ先を開拓した。 拓推進に寄与する 主として発展途上国に対し「知の協力」を行 国際会議にて UNISEC の国際化に関するセッションをオーガ うべく、UNISEC における人的資源および研 ナイズし、缶サットや超小型衛星に関する国際的な人材育成に 究成果をもとに、日本人学生、教員の海外派 関する議論を日本で行うことで合意した。このことが、平成 25 遣を活発化することで、宇宙利用に関する国 年 11 月 23 日、24 日の UNISEC 世界大会の成功につながった。 際的な連携・協力・指導等の活動を日本が中 ナミビア・ポリテクニック、および、ガーナ・オールネーショ 心となって推進する素地を醸成する ンズユニバーシティと連携協定を結び、技術や人材の交流、技 術協力を正式に進めることとなった。 ―18― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 2.6. 平成 25 年度の成果のまとめ 以上の通り、当初目標した成果をえることができた。これらを簡潔にまとめると表 2.11 のようにな る。また、学会発表は表 2.12 に示した 3 件である。 表 2.11 平成 25 年度の業務と成果 ① 大学向け缶サット専門教育テキストの編集・完成 成果目標 缶サット教材開発委員会を開催し、テキス トの構成内容・項目の検討およびパイロッ ト版テキストの作成を行うとともに、 UNISEC 加盟大学において試行授業を行 い、当該試行授業によって得られた示唆を 元に、平成 26 年度作成予定のテキスト完 成版のための内容改善を検討する 成果 委員会を 2 回開催し、テキストのドラフト版を完成させた。 慶応大学ならびに北海道大学における試行授業、フィールド実験 に用いてフィードバックを得ることで、テキストを修正した。 テキストはオーム社より平成 26 年度前期に出版することとなっ た。 成果目標 当該授業の録画を行い、テキスト付録 DVD 用動画を編集するとともに、当該試行授業 等で利用する缶サット製作および実験のた めの部品等の調達を行う 成果 慶應大学での試行授業を録画し、編集した。なお、昨今のネット 利用の状況を鑑み、当初予定していた、テキスト付録 DVD の製 作はとりやめとし、動画をネットにて配信することとした。 入門用缶サット「i-CanSat」を開発した。 i-CanSat を慶応大学ならびに北海道大学における試行授業、フ ィールド実験に用いてフィードバックを得ることで、改良を重 ね、バージョン 4 を完成させた。 ② 缶サット・超小型衛星の開発／教育現場の連携システム構築 成果目標 宇宙科学技術人材育成のための高等教育プ ログラム開発の一環として、ハンズ・オン 教育用の教材開発を行うとともに、学生に 対し、研究室訪問・施設見学や参加・体験 型のハンズ・オン教育機会を提供する 成果 ハンズ・オン授業および施設見学等を計 5 回実施した。このハン ズ・オン授業は、実際に超小型衛星やその搭載機器を開発してい る研究室が、実際に機器開発に用いている施設や装置を用いて実 施したことに、他のハンズ・オン授業にはない価値がある。 成果目標 成果 当該活動（施設・授業）で利用するハンズ・ ハンズ・オン授業向け宇宙機搭載カメラモジュールを開発した。 オン教育用の教材の調達を行う ハンズ・オン授業向けの 7cm 立方の模擬人工衛星 Hepta、なら びに、Hepta を用いたシステム工学教育用テキストを開発した。 Hepta は超小型衛星の基本的な機能を模擬でき、パラシュートを 取り付けることで CanSat としても利用可能である ③ 学生が宇宙開発・利用のアウトリーチを行う社会還元プログラムの構築 成果目標 学生による講演や衛星電波受信イベント等 のアウトリーチ活動を行う 成果 埼玉県立新座総合技術高校での宇宙工学に関する講義と衛星電 波受信実験を含むアウトリーチイベント、ハムフェアでの展示、 日本機械学会宇宙工学部門と連携した宇宙工学講座「 模擬人工 衛星 CanSat 製作体験」を実施した。これらを通じて、学生が自 身の活動を広く公開する機会を提供することができた。 成果目標 成果 缶サット技術開発の研究成果を社会還元す 国 内 外 の 缶 サ ッ ト 活 動 の ア ー カ イ ブ サ イ ト 「 CANSAT るために情報ステーション（ウェブサイト） MAPPING」を開設した。URL は http://cansat.mapping.jp/ で の製作を行う ある。これにより、缶サットに関連した活動の社会還元を行うと ともに、今後、新たに缶サット開発を行う学生や若手技術者への 情報支援が可能となった。 本委託事業全体の情報を随時発信するためのサイトを開設した。 URL は http://www.uinisec.jp/c3st/ である。 表 2.11 平成 25 年度の業務と成果（続き） ―19― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC ④ 学生が宇宙開発・利用のアウトリーチを行う社会還元プログラムの構築 成果目標 海外の缶サット教育・教材開発に関する 情報収集、および、日本人学生の海外短 期インターンシップ先の開拓推進、超小 型衛星利用開拓推進に寄与する 成果 モンゴル、ナミビア、ガーナに教員・学生を派遣し、缶サットや超 小型衛星開発に関する技術指導を行い、日本人学生の海外短期イン ターンシップ先を開拓した。 成果目標 成果 主として発展途上国に対し「知の協力」 国際会議にて UNISEC の国際化に関するセッションをオーガナイ を行うべく、UNISEC における人的資 ズし、缶サットや超小型衛星に関する国際的な人材育成に関する議 源および研究成果をもとに、日本人学 論を日本で行うことで合意した。このことが、平成 25 年 11 月 23 生、教員の海外派遣を活発化すること 日、24 日の UNISEC 世界大会の成功につながった。 で、宇宙利用に関する国際的な連携・協 ナミビア・ポリテクニック、および、ガーナ・オールネーションズ 力・指導等の活動を日本が中心となって ユニバーシティと連携協定を結び、技術や人材の交流、技術協力を 推進する素地を醸成する 正式に進めることとなった。 平成 25 年 10 月 10 日 1 2 平成 25 年 10 月 10 日 3 平成 25 年 6 月 13 日 表 2.12 平成 25 年度の学会発表 木村真一, 鵜山尚大, 鳴海智博, 瀧上文雄, 「宇宙用カメラを題材とし た実践的物作り教育イベント」, 第 57 回宇宙科学技術連合講演会, 3L03, pp.1-5, 平成 25 年 10 月 9 日-10 月 11 日, 米子コンベンション センター, 2013. 宮崎康行, 永田晴紀, 木村真一, 佐原宏典, 坂本啓, 川島レイ, 安藤恵美 子, 「缶サット・超小型衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワ ークの構築」, 第 57 回宇宙科学技術連合講演会, 3L01, pp.1-5, 平成 25 年 10 月 9 日-10 月 11 日, 米子コンベンションセンター, 2013. Rei Kawashima, “UNISEC Challenge – How Can UNISEC Contribute to Capacity Building in Space Science and Technology? –”, Digital Proceedings of 6th International Conference on Recent Advances in Space Technology, pp.1-5, June 12-14, 2013, Harbiye Military Museum, Istanbul, Turky. ―20― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 付録 A.1 本事業計画の背景 以下では 1.1 節に示した目標および 1.2 節に示した事業内容を設定・計画するに至った背景を述べる。 A.1.1 宇宙利用拡大における現状の課題 宇宙利用促進調整費が創設された背景にもある通り、我が国が「宇宙先進国」に至ったにも関わらず、 宇宙利用者がもっぱら専門家に偏り、国民全体に利用が拡大されていないことが問題視されて久しい。 そこには、表 A.1 の 5 つの問題が内在している。 表 A.1 宇宙利用拡大における現状の課題 宇宙利用の課題 内容 a) 利用者への配慮の問題 衛星の研究開発段階で利用者の声が反映される場面が少なく、打ち上げ 後も利用者の利便性に配慮した運用・データ利用が十分ではない b) 需要開拓の問題 国民生活の向上や産業の効率化・高度化等の視点から民間事業者の意 見を取り入れて利用実験を行うなどの方法により新規需要を積極的に開 拓することが十分にはなされていない c) 想定外への対応の問題 東日本大震災の例を挙げるまでもなく、災害等の想定外の困難の際、迅 速かつ臨機応変に宇宙を利用しようとする体制が十分にできているとはい えず、宇宙利用の利点を生かしきれていない d) コスト削減の問題 衛星開発・打ち上げ・運用コストの低減により衛星利用事業を拡大すること で宇宙利用を促進しようとする努力が十分ではない d) 啓蒙の問題 宇宙利用の利点を国民に理解・普及するための啓蒙活動・国民との対話 が十分とはいえない これを「宇宙科学技術人材の育成」という視点でみると、表 A.2 の通り、人材育成の課題が見えてくる。 表 A.2 人材育成の観点からみた宇宙利用拡大の課題 宇宙利用の課題 A.1.2 宇宙科学技術人材育成との対応 a) 利用者への配慮の問題 利用者の立場に立ち、打ち上げ後の衛星利用に適した衛星システムを開 発しようとする意識をもった人材の育成が十分ではない b) 需要開拓の問題 衛星をつくるためのスキルの教育に偏り、衛星の利用法や利用拡大のた めの方策を考えることのできる人材の育成が十分ではない c) 想定外への対応の問題 与えられたタスクをこなすことを重視した教育に偏り、想定外の問題に際し て的確な判断をするための基盤となる教養・意識・心の準備・知識・経験を 有する人材の育成が十分ではない d) コスト削減の問題 学生にコストを本気で意識させ、費用対効果を考慮した衛星の設計・開発 を実践できる人材の育成が十分ではない d) 啓蒙の問題 宇宙利用の価値を十分に理解し、それを国民に伝えようとする意識、なら びに伝えるために必要な知識・経験を有する人材の育成が十分ではない 現在の宇宙科学技術人材育成における課題 表 A.2 に示した宇宙利用拡大のための科学人材育成に特有の 5 つの問題に加え、社会は大学等、高等 教育の現場に対して、「グローバル化の加速する社会において活躍できる人材の育成」、「予測困難な 次代を切り拓く人材の育成」、「主体的に考える力の育成」を求めており、そのために表 A.3 の能力を 有する人材の育成が求められている[6]。これらの課題を宇宙科学技術人材の育成に伴って解決できれば、 人材育成という面からも宇宙利用の利点の理解が深まり、宇宙利用が促進されるととともに、このよう な人材を育成すべく質的転換が求められている大学等に対して新たな教育方法を提供することができ るようになる。また、その教育方法は宇宙利用の裾野拡大を実現する人材を育成する新たな教育プログ ラムとして活用することができる。 ―21― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 表 A.3 社会において求められる能力[6] 必要とされる能力 内容 1) 認知的能力 知識や技能を活用して複雑な事柄を問題として理解し、答えのない問題に解 を見出していくための批判的、合理的な思考力をはじめとする認知的能力 2) 倫理的・社会的能力 人間としての自らの責務を果たし、他者に配慮しながらチームワークやリー ダーシップを発揮して社会的責任を担いうる、倫理的・社会的能力 3) 創造力・構想力 総合的かつ持続的な学修経験に基づき、将来の我が国が目指すべき社会 像を描き、国内および海外にそれを発信できる知的な創造力・構想力 4) 教養・知識・経験 想定外の困難に際して的確な判断をするための基盤となる教養・知識・経験 （想定外の困難に際して発揮できる教養・知識・経験） A.1.3 宇宙利用の裾野拡大に向けて育成すべき人物像 以上により、宇宙利用の裾野拡大に向けて育成すべき人物は、表 A.2 に示した宇宙科学技術人材育成 の課題を解決する能力と、表 A.3 に示した社会において求められる能力とを併せ持った人物、 すなわち、 表 A.4 のような能力を持ったであると結論付けられる。このうち、本事業では(1)～(4)の能力を持った 人物、すなわち、「創造的科学技術人」を育成するプログラムの開発（ネットワークづくり）を目指す。 表 A.4 育成すべき人物像 人物像 (1) 次代の宇宙利用の中心となり得るだけの教養・経験・基本的な専門知識を有し、 開発・利用の現場での問題に対してそれらの教養・経験・知識を駆使して解を導く ことのできる人物 (2) プロジェクトマネージメント能力を有し、チームワークやリーダーシップを発揮して ミッションを成功に導くだけの倫理的・社会的能力を有する人物 (3) 自らの言葉で宇宙と社会とのつながりを国民や世界に語り働きかける社会的能力 を持ち、その発信力により宇宙利用の裾野の拡大に寄与できる人物 (4) 我が国が目指すべき社会を描く構想力を持ち、未来を形づくり、社会をリードし得 る人物 (5) 想定外の困難に際しても的確な判断により宇宙を利用した問題解決策を提案でき るだけの教養・経験・知識・発想力を有する人物 (6) 宇宙開発・利用に関して高度な専門的知識を有し、世界をリードする技術の開発 の担い手となり得る人物 A.1.4 本事業 の範囲 （創造 的科学 技術 人） 本事業後 の育成対 象 人材育成のための新たな仕組み 表 A.4 に示した人物を育成するためには、小学生から大学院生に至るまで、段階を踏んで教育を行う 必要がある。その一例を図 A.1 に示す。宇宙科学技術人材を育成するには、まずはきっかけを与える萌 芽的教育からはじまり、プロジェクトマネージメントを意識させる教育、宇宙関連の専門教育、宇宙利 用に関する社会還元教育、開発を通じた現場教育や現場に参加する OJT（オン・ザ・ジョブ・トレーニ ング）的研修教育、外交としての宇宙利用の海外とのつながりを意識させる海外連携教育に至るまでの 全体の流れを念頭に、どこの部分を誰に対して教育するかを明確に意識する必要がある。 本事業では、図 A.1 に示す通り、缶サットを用いた宇宙関連技術・知識に関する専門教育を中心に、 社会還元教育、インターンシップによる技術・知識の OJT 的教育を行い、合わせて、海外連携教育も 行う（図 A.1 の左の棒グラフが、本事業が対象とする教育の重み付けを表す）。このように、本事業は、 缶サット専門教育テキスト・缶サット・超小型衛星という教材を図 A.1 のような新しい人材育成の流れ と組み合わせることで、新たな人材育成の仕組みを体系化し、教育効果を飛躍的に高めることを目指す ものである。 ―22― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 宇宙を利用した科学技術全般に対する 萌芽的教育 プロジェクトマネージメントに関する 一般的教育 宇宙関連技術・知識に関する専門教育 宇宙利用を促進する社会還元教育 宇宙関連技術とプロジェクトマネージメン トに関するOJT的研修 宇宙利用外交に関する海外連携教育 本事業の 対象と重み 気象衛星や放送衛星，GPS，あるいは宇宙機器か 小学生 ら地上へのスピンオフ製品など身近な宇宙利用の 紹介をきっかけに科学技術全般への興味をかき 中学生 たてる教育 缶サット打ち上げなどで「何を成功とみなすか」を まず考えて，成功に向けて必要なこと（スケジュー ル管理，役割分担，事前検証内容等）を自分達で 考えて遂行し，成功体験をさせることで「達成感」 と「成功するために必要なこと」を体感させる教育 高校生 宇宙工学，通信工学，リモートセンシング等，衛星 開発に必要な専門技術・知識を教育するとともに， 大学生 缶サットなど地上のツールで技術・知識を実体験 に結び付ける教育 缶サットや超小型衛星等を用いた宇宙利用のアウ トリーチ活動を通じて、自身の活動や地域連携や 社会還元の重要性を再認識し、宇宙利用の発展 に寄与しようとする意識を育む教育 実際に超小型衛星を開発・打ち上げることを通じ て、「修理のきかない一発勝負」という宇宙特有の 条件で成功するために必要な考え方・技術を体得 大学院生 させる現場教育、あるいは、そういった開発・運用 現場に参加することでそれらを体感させるOJT教育 缶サット教育や超小型衛星開発を行っている海外 の研究者・学生との交流を通じて、自身の活動の 意義を再認識するとともに、宇宙利用の発展や外 教育段階 交ツールとしての宇宙の意識を芽生えさせる教育 図 A.1 人材育成の流れ ―23― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC A.2 技術・情報交流プログラムの整理 ここでは成果目標②に関連し、UNISEC でこれまでに実施してきた技術・情報交流プログラムのうち、 次の 7 つの状況を簡単にまとめる（その他の活動も含め、詳細はウェブページ[7]に掲載）。 A.2.1 総会・成果報告会 ワークショップ レクチャ・シリーズ 衛星情報共有発表会 ARLISS 自己評価プログラム SPindle 総会・成果報告会 2002 年の設立当初、UNISEC の加盟団体はわずか 10 であったが、図 A.2 に示す通り、2012 年には 59 団体・40 大学にまで増加し、国内の実践的な宇宙工学教育および大学における宇宙開発・利用を担 えるところまで発展している。UNISEC では NPO 団体としての総会を毎年 7 月下旬に実施しており、 それに合わせて学生による成果報告会を実施している。 60 50 40 学校数 加盟団体数 30 20 10 2002 2004 2006 2008 2012 2010 図 A.2 UNISEC 加盟団体数・大学数の推移 A.2.2 ワークショップの実施状況 各団体の開発プロジェクトの紹介と技術の情報交流、そして多くの方に現在の活動内容と将来の計画 を知っていただくことを目的として、毎年末にワークショップを開催している。その状況は表 A.5 の通 りである。詳細はウェブページ[8]に掲載。 表 A.5 ワークショップの開催 開催年 開催時期 開催場所 参加人数等 2002 12月21，22日 東工大 UNISECとして初のワークショップ 2003 12月13，14日 道工大 17団体，128名が参加 2004 12月11，12日 九大 16団体が発表 2005 12月10，11日 東海大 19団体，124名が参加 2006 12月9，10日 東北大 177名が参加 2007 12月8，9日 日大 26団体，190名が参加 2008 11月22，23日 秋田大 23団体，100名が参加 2009 11月28，29日 慶應大 186名が参加．10研究室による口頭発表，22研究 室によるポスター発表． 2010 12月11，12日 香川大 25団体，131名が参加． 2011 12月9，10日 九工大 218名が参加． 2012 12月8，9日 北大 24団体が参加． ―24― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC A.2.3 レクチャ・シリーズの実施状況 平成 24 年 9 月より、関心の高い宇宙分野のテーマを取り上げ、専門分野の講師を招いてレクチャを 行っている。このレクチャは一般に公開しており、毎回、学生のみならず一般の方々も参加している。 平成 24 年度のレクチャの内容は以下の通りである（詳細はウェブページ[9]参照）。 表 A.6 レクチャ・シリーズの実施状況 回 1 開催日 講師 2012年9月22日 講演題目 津田雄一 氏（JAXA） 私の10年、UNISECの10年～キューブ サットから惑星探査へ～ ARLISS2012報告 杉本悠太（電気通信大学） 2 2012年11月11日 松浦晋也 氏（ノンフィクション・ライター/科学技術 ジャーナリスト） 坂野文菜（東海大学学生ロケットプロジェクト） 歴史の流れの中の宇宙開発 能代ロケット報告 3 2012年12月16日 鴨川 仁 氏（東京学芸大学教育学部物理学科助教） 望月香織（東京学芸大学） 田中康平（慶応義塾大学） 宇宙から地震予測はできるか？ 4 2013年1月26日 大崎 満 氏（北海道大学） 超小型衛星が地球生態・環境に貢献で きること ー REDD+等への応用 川島レイ（UNISEC国際委員会委員長） 第2回ミッションアイデアコンテストのご 報告 渥美正博 氏（三菱重工業） ロケット開発最前線から―宇宙開発の 大航海時代を迎えて― 丹羽 基能（筑波大学宇宙技術プロジェクト“STEP”） 筑波大学宇宙技術プロジェクトの活動 から見るロケット×缶サット―2013年度 缶ロケコラボに向けて― 青木尋子 氏（富士通株式会社 テクニカルコンピュー ティングソリューション事業本部 プリンシパルコンサ ルタント） 軌道力学系システムの現場か 内田 H.陽仁（GSNワーキンググループ WG 東海大局） 地上局ネットワークによる受信協力活動 5 6 2013年2月23日 2013年3月23日 A.2.4 衛星情報共有発表会の実施状況 衛星開発関連の情報を UNISEC 参加学生が共有することで各自のレベルアップにつなげることを目 的として、UNISON（UNISEC 学生団体）で平成 23 年度から衛星情報共有発表会を開催しており、平 成 24 年度末までに 5 回開催している（表 A.7）。 表 A.7 衛星情報共有発表会の実施状況 回 A.2.5 開催日 開催場所 テーマ等 1 2011年12月8日 九州工業大学 放射線試験 2 2012年3月8日 東京大学 電源・通信システム（14団体の発表） 3 2012年7月21日 東京大学 熱設計および熱試験（特別講演1件および6団 体の発表，ポスターセッション），約80名が参加 4 2013年12月8日 北海道大学 磁気姿勢制御（4団体の発表），約60名が参加 5 2013年3月16日 東京大学 プロジェクトマネジメント(スケジュール管理，新 入生教育等)（5団体の発表，他） ARLISS の実施状況 米国ネバダ州ブラックロック砂漠において、アマチュアロケットグループ AeroPack の協力の下、学 生が自作した Cansat を高度 4Km に打ち上げ、落下までに様々なミッションを行う実験イベントであ り、日本からは 1999 年以来、2012 年までに述べ 125 団体が参加している（表 A.8）。 ―25― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 表 A.8 ARLISS の実施状況 開催年 A.2.6 開催時期 国内参加団体 海外参加団体 1999 9月11日 2大学（東大，東工大） アリゾナ州立大等米国大学 2000 7月28，29日 4大学 2大学（米） 2001 8月24，25日 5大学 2大学（米），ロッキードマーチン 2002 8月2，3日 7大学 3大学（米） 2003 9月26 – 28日 6大学 2大学（米） 2004 9月24 – 26日 6大学 3大学（米） 2005 9月26 – 28日 7大学 1大学（米） 2006 9月21 – 23日 8大学，Cansat‐Kit 3大学（米），1大学（スペイン） 2007 9月12 – 14日 10大学 1大学（韓） 2008 9月15 – 20日 11大学 1大学（韓） 2009 9月13 – 18日 11大学，1高校 4大学（米，韓），1高校（米） 2010 9月12 – 17日 15大学，1高校（日・米・ノルウェー） 2大学（米），1大学（仏・韓） 2011 9月11 – 16日 20大学 1大学 2012 9月12 – 15日 13大学 3大学（米・韓） 自己評価プログラムの実施状況 Cansat や超小型衛星、ハイブリッドロケットなど、宇宙分野の研究・開発プロジェクトを通して次 世代の宇宙開発においてリーダーとなりうる人材を育成することを目的として、学生チームが年度初め に UNISEC に提出した当該研究活動計画を教員が評価し、年度終わりに学生チームが提出した活動実 績の自己評価を教員が審査することで、目標の難易度と達成度を勘案して支援額を決定・助成するプロ グラムを実施。平成 16 年度から毎年実施している。その参加団体数の推移は図 A.3 の通りである。 図 A.3 自己評価プログラムの参加団体数の推移 A.2.7 SPindle の実施状況 SPindle(Systems Engineering / Project Management introductory lesson)は CanSat を開発して毎 年 9 月に米国ネバダ州で開催される ARLISS 大会に出場する チームに対し、システムズエンジニアリ ングとプロジェクトマネジメント(SE/PM)のトレーニングを提供するプログラムとして 2010 年に UNISEC の学生有志および坂本（東工大）・神武・白坂（慶應大）らの教員有志が立ち上げたものであ る。これは、2010 年当時、ARLISS のミッション成功率が低いことに危機感を覚えた上記有志が自発 的に始めた教育プログラムであり、その主な内容は以下の 2 つであった。 UNISEC の OB/OG、UNISEC 教員らが審査員となった設計審査 SE/PM に関する講習会・ワークショップ SPindle には、2010 年度は 8 大学 9 チームが参加し、SPindle 内での講習会（図 A.4）や設計審査を経 て、8 チームが ARLISS 出場のための審査を合格し、ARLISS に参加した。また、2011 年度には 4 チ ームが参加し、2012 年度には 2 チームが参加した。SPindle の成果に関する考察は文献[10]に詳細に述 ―26― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC べられている。参加チームが現象しているのは、それまで SPindle に参加したチームが SPindle の開発 審査フォーマットを使って自前で設計審査会をやるようになったからであり、2012 年度の ARLISS の ミッション成功率は過去に比べて大きく向上した。SPindle の狙いであった SE/PM の理解・実践は UNISEC 内で浸透したといえる。そして、現在、2013 年の ARLISS に向けて、AXELSPACE CUP CanSat Challenge という、SPindle の発展版となるコンテストを開催中である[11]。 図 A.4 2010 年度 SPindle における「システムズエンジニアリング序論」参加者[11] ―27― 缶サット・超小型人工衛星を用いた創造的科学技術人育成ネットワークの構築 NPO 法人 UNISEC 参考文献 [1] Nakasuka S., “CLTP Basic Course (2); CanSat Missions, Systems and Development Process”, Lecture in 3rd Cansat Leader Training Program, http://www.cltp.info/, July 2012. [2] Cansat Leader Training Program web site, http://cltp.info/ [3] Ground Station Network web site, http://www.unisec.jp/gsn/index.html [4] UNISEC GSN 訪問授業～人工衛星の受信実験で、宇宙と工学に触れる～、 http://www.astro.mech.tohoku.ac.jp/~gsn/jp/index.php?GSN%CB%AC%CC%E4%BC%F8%B6% C8%A1%C1%BF%CD%B9%A9%B1%D2%C0%B1%A4%CE%BC%F5%BF%AE%BC%C2%B8% B3%A4%C7%A1%A4%B1%A7%C3%E8%A4%C8%B9%A9%B3%D8%A4%CB%BF%A8%A4%E C%A4%EB%A1%C1#content_1_3 [5] UNISEC GSN, 第 6 回アウトリーチ報告、 http://www.astro.mech.tohoku.ac.jp/~gsn/jp/index.php?%C2%E86%B2%F3%A5%A2%A5%A6% A5%C8%A5%EA%A1%BC%A5%C12012%2F05%2F12 [6] 中教審答申「新たな未来を築くための大学教育の質的転換に向けて」、平成 24 年 8 月 28 日、 http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/chukyo/chukyo0/toushin/1325047.htm [7] UNISEC 活動履歴, http://www.unisec.jp/history/index.html [8] UNISEC ワークショップ開催報告, http://www.unisec.jp/history/workshop.html [9] UNISEC レクチャ・シリーズ, http://www.unisec.jp/history/lecture_series/index.html [10] 坂本、神武、白坂、伊藤、山田、成田、“CanSat 開発を通じたシステムズ・エンジニアリング教 育の実践”、UNISEC Space Takumi J. Vol.3, No.1, pp.1-16, 2012, http://space-takumi.unisec.jp/ja/published_papers/16.pdf. [11] UNISEC SPindle for ARLISS2013 AXELSPACE CUP CanSat Challenge, http://www.mech.titech.ac.jp/~dosekkei/sakamoto/spindle/ ―28―