2020年度 宇宙工学実践プロジェクト   Practical Space Engineering Project

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開講元
機械コース
担当教員名
松永 三郎  中西 洋喜  中条 俊大 
授業形態
講義 / 演習 /実験
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
集中講義等   
クラス
-
科目コード
MEC.M432
単位数
3
開講年度
2020年度
開講クォーター
1-2Q
シラバス更新日
2020年9月18日
講義資料更新日
2020年4月23日
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

人工衛星モデルの設計・製作・打上実験を通じて,特に,理論的な考察を可能な限り行う努力を通じて,宇宙工学理論の実践プロセスおよびプロジェクトマネジメントの方法を習得することを目標とする。宇宙ミッションの成功には,理論に裏付けされた綿密な設計・計画のみならず,効率的なプロジェクト遂行力が必要不可欠である.本講義では,これまで習得してきた宇宙工学の知識を総動員し衛星開発・フライト実験に挑む.理論と実践の関係,応用法を十分に理解し,チームによる効率的なプロジェクト遂行力を身に着ける.また、ロケット打上等の調整・交渉、現地報告会等を通じて、多様な文化背景を持つ人々に対して、自分の考えを伝える能力、相手を理解する能力、共同で物事を実施する能力を養う。

到達目標

本講義を履修することにより,以下を修得する.
1) 衛星開発に必要な宇宙工学の基本的な常識・知識を身に着ける.
2) プロジェクトマネジメントの基礎を身に着け,プロジェクトの企画から達成に導くプロセスについて理解し,実行できるようになる.
3) リーダーシップ・フォロワーシップといったチームワーク力を身に着ける
4) 他者・他グループとの交渉を進め,相手を理解し自分の考えを伝える能力を向上させる.
5) 設計,開発,試験で得られた知見を理論的に解析・統合することで,工学としての設計論を取得する.
この科目は、学習目標の
6.機械工学の発展的専門学力
7.専門知識を活用して新たな課題解決と創造的提案を行う能力
の習得に対応する。

実務経験のある教員等による授業科目等

該当する 実務経験と講義内容との関連(又は実践的教育内容)
本講義は、JAXAでの科学観測衛星や深宇宙探査機等の研究開発に関する実務経験を持つ教育担当教員がその実務経験を活かし、宇宙工学についての実践的な教育を行う。

キーワード

宇宙工学,衛星設計・開発,プロジェクトマネジメント

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

高度なミッションを行うために,CANSATと呼ばれるジュース缶またはミルク缶サイズの人工衛星モデルを設計・製作し,気球投下試験,さらには,講義の範囲外ではあるが,受講者が希望して外部審査に通過することにより,9月に米国で開催されるロケット打上イベントでのフライト実験を実施する.要求される機能・環境試験および外部NPO法人による国内審査(複数回)をクリアするべく作業を進める.基本的に、10人程度を定員とし、設計・製作作業を進める。定期的に開催する講義において、進捗報告、ディスカッション、環境試験、審査会等を実施する他、外部の審査会や合同気球実験等へ参加する。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 ガイダンス プロジェクトの方針を立てる.
第2回 ミッション設計1 ミッションの概要についてまとめ,進捗を発表する.
第3回 ミッション設計2 ミッションの詳細についてまとめ,進捗を発表する.
第4回 ミッションデザイン審査会(MDR) 完成したミッションプランに対して,教員および上級生の審査を受け,十分な説明を行う.
第5回 機体設計・基礎試験1 設定したミッションを達成する為の機体の基礎設計およびそれに必要な基礎試験について進捗報告しディスカッションする.
第6回 機体設計・基礎試験2 設定したミッションを達成する為の機構の基礎設計およびそれに必要な基礎試験について進捗報告しディスカッションする.
第7回 基本設計審査会(PDR) 基礎設計について,教員及び上級生の審査を受け,十分な説明を行う.
第8回 詳細機体設計・基礎試験 PDRでのディスカッションを基に,機体の再設計・詳細設計を進め,進捗報告およびディスカッションを行う.
第9回 詳細設計審査会(CDR) 打上機体の詳細設計について,教員及び上級生の審査を受け,十分な説明を行う.
第10回 エンジニアリングモデル製作・機能試験・環境試験 打上機体のエンジニアリングモデルの製作及び必要な試験について進捗報告しディスカッションする.
第11回 フライトモデル製作・機能試験・環境試験 エンジニアリングモデルをベースに,フライトモデルの製作・試験を行い,その結果について進捗報告及びディスカッションを行う.
第12回 気球フライト試験 完成したフライトモデルを気球より投下する実験を行い,設定したミッション目標を達成する.
第13回 フライトモデル製作・機能試験・環境試験2 フライトモデルの製作・試験について進捗報告及びディスカッションを行う.
第14回 成果報告会 プロジェクトの成果についてまとめ,これを発表する.

教科書

配布資料

参考書、講義資料等

配布資料・その他講義中に適宜紹介する

成績評価の基準及び方法

CanSatのミッション定義、解析、設計・製作・試験、ミッション遂行状況,グループへの貢献度などについてのレポート(100%)により採点する。

関連する科目

  • MEC.M433 : 宇宙システムアナリシスA
  • MEC.M531 : 宇宙システムアナリシスB
  • MEC.M434 : 宇宙ロボティクス
  • MEC.M532 : 宇宙システム利用
  • MEC.M533 : 宇宙開発応用A
  • MEC.M534 : 宇宙開発応用B
  • MEC.M431 : 宇宙システムデザイン
  • MEC.M231 : 宇宙工学基礎
  • MEC.M331 : 宇宙システム工学
  • MEC.M333 : 宇宙開発工学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

宇宙工学の基礎知識(宇宙工学基礎,宇宙システム工学,宇宙開発工学履修済み相当)を有することが望ましい.
実習が主となるため、定員以下になるまで、受講初期に、面接、レポート、過去の成績等で選抜する。
最後まで諦めない気持ちが必要である。

その他

原則、開発費等は受講者の自己負担である。授業の範囲外であるが、受講者が希望して外部審査に合格すれば、米国ネバダ砂漠で実施しているロケット打ち上げ実験に参加することも可能であり、受講者が要請すれば技術指導をしてもよい。但し、打ち上げ実験には厳格に守るべき規則があり必ず遵守しなければならないこと、また旅費等は各自負担であることは注意すること。

説明会は、授業開始週の火曜日午後5時半から石川台1号館2階のI123(またはI121)講義室またはweb会議方式で開催する予定である。参加希望者は、予め授業担当者にe-mailで必ず連絡すること(連絡できない場合は先に授業登録を行うこと)。

令和2年度については、COVID-19の感染拡大により、授業開始日が大きく変更される可能性があるので、それに伴い授業内容の大幅な変更、ないしは止む無く休講という可能性もある。

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