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ポストモーテム:私たちの初のVLEO衛星ミッション(画像と飛行データ付き)

2026年1月25日原文(albedo.com)

概要

  • 2025年3月14日、Albedo初の衛星Clarity-1がSpaceX Transporter-13で打ち上げ
  • VLEO(超低軌道)での持続運用を実証、業界初の成果
  • Precisionバスの自社開発・実証、短期間・予算内で完成
  • 10cm可視・2m熱赤外画像の取得技術、政府高額衛星並みの性能
  • 数々の課題を克服し、技術・運用両面で大きな進展

Clarity-1ミッションの全貌

  • 2025年3月14日、Albedo初の衛星 Clarity-1SpaceX Transporter-13 で打ち上げ
  • Pathfinderミッションとして、VLEO(Very Low Earth Orbit)での 持続運用の実証 を目指す
  • 大気抵抗原子状酸素高速 という過酷な環境を克服する設計
  • Precisionバス を自社開発、2年強で設計・製造を完了
  • 10cm可視画像2m熱赤外画像 の取得を目標に掲げる
  • 主要3目標のうち2つを完全達成、3つ目も98%技術検証済み

VLEO運用の実証

  • VLEOは従来、商用衛星が耐えられないとされてきた軌道
  • 大気抵抗は設計目標より 12%優秀、350〜380kmで複数回測定
  • 設計モデルの妥当性を検証、275kmで 5年寿命 を実現できる見込み
  • 原子状酸素(AO) による劣化を防ぐ新型太陽電池を開発
    • AOフルエンス増加下でも発電量は安定
  • 100km超の制御降下、ステーションキーピング、太陽嵐下の耐性を実証
  • モーメンタム管理故障検知推力計画モデル 等も良好
  • 放射線耐性は想定より4倍優秀、軌道決定精度も高い

Precisionバスの飛行実証

  • Precisionバスは TRL-9 (軌道上実証済み)に到達
  • 自社開発の全サブシステムが正常動作
  • CMG操舵則 ・運用モード・ソフト・電子基板・熱管理など全て機能
  • 4πステラジアンのアンテナカバレッジ、発電・消費実績も取得
  • クラウドネイティブ地上系 による25局自動運用
  • 15分毎のミッションスケジューリング、30回/日以上の自動推力マヌーバ
  • インターネット経由で安全に衛星制御可能
  • FPGA更新 含む14回の軌道上ソフト更新を実施

完璧な4週間

  • 打ち上げ1時間後にLEO投入、ナイル川上空で分離
  • 3時間後に初通信、全サブシステムの正常テレメトリを確認
  • 14時間後に Protect Mode (VLEO版Safe Mode)へ自律移行
  • 16時間で運用モードへ、想定より大幅に早い進捗
  • CMG による高機動性を活かし、各種GNCモードを検証
  • Xバンド無線の高レートダウンリンクも正常化
  • 想定以上にスムーズな初期運用と技術検証

VLEO降下マヌーバとトラブル対応

  • LEOからVLEOへの降下中、CMGの1基に温度異常発生
  • FDIR(故障検知・隔離・回復)ロジックが即時対応
  • 残り3基のCMGも停止し、磁気トルクロッドで2軸安定化へ
  • 通常はモーメンタムダンプ用だが、強化型トルクロッドで3軸制御アルゴリズムを開発
  • 1ヶ月で3軸制御を確立、軌道修正も達成
  • 推力ベクトル誤差をソフト更新で5度以内に改善
  • ISSを安全に回避し、VLEO到達

レンズカバーの分離

  • 汚染防止カバーの分離も一発成功、テレメトリで即座に確認
  • LeoLabsが2物体を追跡、イメージング準備完了

イメージングの挑戦

  • 3基CMG用制御則が未完成のため、トルクロッドのみで撮像開始
    • 50ピクセル以上のスミア、姿勢誤差大、ダウンリンクも制限
    • 天候データを自動取得し、クリアな画像を優先ダウンリンク
  • 数日で画像品質が向上、フォーカス調整も実施
  • 3基CMG制御則が完成し、即座に高精度な姿勢制御が可能に
  • 7連続イメージングマヌーバ&即時Xバンドダウンリンクを実現
  • 地上ソフトの高速処理で、画像取得から解析までを迅速化

VLEO技術の意義と今後

  • VLEOでの商用衛星運用の 可能性を実証
  • 従来不可能 とされた軌道で、耐久性・性能・コスト効率を実現
  • Precisionバスと運用システムの拡張性、今後のミッション展開への布石
  • ソフトウェアアップデート性が、運用中の課題解決に不可欠であることを証明
  • Albedoの技術力・開発力・運用力の総合的な高さを示す事例

Hackerたちの意見

Albedoの創業者兼CEOです。初めてのVLEO衛星ミッション(Clarity-1)の詳細なレポートを公開しました。画像や、うまくいったこと、壊れたこと、今後の学びについても触れています。質問があればどうぞ!

衛星のためにあなたたちのグループが書いたソフトウェアについて、何か面白いエピソードを教えてくれませんか?スタックやテスト、ファームウェアのアップデート、プログラミング言語についても知りたいです。ありがとう!

250kmの距離で1mの光学系の回折限界(1.22 h* λ/d)は約17cmです。どうやって10cmの解像度を達成するんですか?

s/learnings/lessons/g

ドラッグ係数が見出しだったね:設計目標より12%良かった。通常のキューブサットと比べてドラッグはかなり良くなってるの?あんまり空力的には見えないけど。説明を読んでたら、前面積を最小限に抑えたデザインを期待してたよ。 >追加の表面処理でドラッグ係数がさらに改善される予定だって。軌道速度で表面ドラッグはそんなに影響するの?

トルクロッドだけでどうやって意味のある姿勢制御を実現したの?有効にするには大きく(つまり重い)必要があるよね。これは慣性フレームでの安定化なのか、アクティブな指向なのか?シャーシやコンポーネントにあるマグネットダイポールは、回転している衛星を地球の磁場に固定しがちだけど、これを見た?それともこの高度では大気のドラッグが支配的だった?

あなたの投稿、めっちゃ好きです!今までの回答、ありがとう。地上での姿勢制御やソフトウェアスタックのテストはどうやったの?シミュレーターを使ったのかな?LeoLabsがかなり役立ったみたいだけど、他にどんなスタートアップがあなたの「スペーススタック」を形成してるの?

根本的な原因は、ジャイロの潤滑剤が動作温度に耐えられなかったことだったんですね。そこに関するシステムエンジニアリングのアプローチについてのポストモーテムを読みたいです。

そこでの教訓は、サプライチェーンを複数のレベルで掘り下げることですね。スタートアップのスピードとリソースには限界がありますが、学んでいます。

おそらく、地上試験の一部はプロトタイプを熱室に入れて、最大温度を少し超えた状態で1週間、最小温度を少し下回った状態で1週間動かして機能性やマージンをチェックすることだと思うんだけど…なんでこれが見つからなかったんだろう?テストが短すぎたのかな?

素晴らしいレポートですね。フライト中のクリエイティブな思考と達成したことに、チーム全体に大きな祝福を!(宇宙でのFPGAのアップデートについても触れてほしい!) チームBedoがVLEOをみんなのために解放するのを楽しみにしています。

こんなに高い画像解像度だと、地上の精度も重要な要素になりますね。高解像度を好む人たちは、地理的に正確な画像も求めるでしょう。これについて何か発見や結果はありましたか?

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