H-IIA 30号機の離昇を東京から観測

ASTRO-H(ひとみ)を打ち上げたH-IIA 30号機｡前回の29号機では､関東でロケット雲が観測できたので､東京からやや期待しながら打ち上げを待っていた｡
多かった雲も消えて晴れ渡った日没直後の空で､今回はロケットそのものを観測するという機会を得た｡

(肝心のロケット雲は見られず｡雲が遠かったようだ)

自分で撮影した動画｡ HD画質で視聴しないと､最初はぼやけてよくわからない｡
(急いでいたのでピントの無限遠固定を忘れている)｡

iPhoneでJAXAの公式配信を聞きながら､そのシーケンスを目撃するという､面白い体験になった｡

動画の途中を拡大してみたもの｡

見え方は､ISSなどの可視パス観測に似ていた｡低軌道を進んでゆく､ガスをまとった小さな彗星のようでもあった｡

目視では､第一段燃焼停止を南の方角で見ることができた｡推進中はガスの雲が彗星のようにVの字に光条となって見えていたが､第一段燃焼停止のタイミングで形が変化し､移動速度を保ちながら丸く拡散して散っていくのが見えた｡

(追記: 近所にある国立天文台がより細かな追尾撮影を行っていたので､そちらのほうが見応えがあります｡
https://www.youtube.com/watch?v=XqMXSi5yXx4

1080p画質で画面一杯に拡大して見ると､1分くらいで燃焼停止が起こり､明るい光点とやや小さい光点の2つに分離しているのが写っています｡光は太陽光の反射で生じているとすると､2段目はどっちなのか気になりますね )

なぜ綺麗に見えたのかを整理すると､

打ち上げの方角が東向きだったこと｡(本州から見やすい)
天候: 大気が澄んでいて､雲がなかったこと(重要)｡
打ち上げのタイミング: 観測地では日没で､ロケットには太陽光があたっている条件｡(可視パスであること)

空が明るすぎると､昼間の金星を探すのと同じで､肉眼では場所がわからないと識別しにくい｡当時も南西の方角は西日の名残がのこっていて､発見した当初はかすかなモヤのように見え､輝点の動きから飛行機でないことに気づくまでしばらくかかった｡第一段が燃焼を停止する直前には暗い箇所まで移動してきたため､ガスの尾がはっきりと識別できた｡

30号機の飛翔経路は､静止軌道打ち上げと似ている｡
http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu2/060/shiryo/__icsFiles/afieldfile/2015/11/02/1361877_11.pdf

第一段の燃焼停止の時点で､高度311kmにまで上昇している｡静止軌道への投入とくらべると70kmほど高い｡

打ち上げ途中だけでなく､実は軌道を一周して帰ってきたASTRO-H, 小型福衛星､ロケットの第二段が可視パスで観測できるという条件でもあったようだ｡さらに第二段が軌道修正を行ったことで､軌道上でのガス噴射が観測されたらしい｡観てみたかったなぁ｡

個人的には､打ち上げのタイミングだと衛星の運用で地上局待機ばかりしていて､打ち上げを直接見に行く機会はまだ無いのだけれど､今回は夕刻の空の向こう､1000km近い遠方で軌道速度を稼いでいるロケットの姿を直接観察できて､感慨深い物があった※｡

(※半分はKerbal Space Programという宇宙開発シミュレーションゲームのおかげ)

Arduino Nano Everyを試す

秋月で売っていたAtmega8と、感光基板でエッチングしたArduino互換ボードを製作してみて、次に本家ボードも買って… と気が付いたら10年が経過していた。ハードウェア的な観点では、今は32bitMCUの低価格化、高性能化、低消費電力化が著しい。動作周波数も100MHz超えが当たり前で、30ｍA程度しか消費しない。動作電圧範囲が広く、単純な8ビットMCUが不要になることはまだないだろうけど、クラシックなAVRマイコンは値上がりしており、価格競争力は無くなりつつある。そしてコモディティ化により、公式ボードでは不可能な値付けの安価な互換ボードがたいていの需要を満たすようになってしまった。 Arduino Nano Every https://store.arduino.cc/usa/nano-every https://www.arduino.cc/en/Guide/NANOEvery そんな中、Arduino本家がリリースした新しいNanoボードの一つ。他のボード2種はATSAMD21(Cortex-M0+)と無線モジュールを搭載したArduino zero（生産終了済み）ベースのIoT向けボードだが、 Nano EveryはWifi Rev2と同じくAtmega4809を採用していて、安価で5V単電源な8ビットAVRボードだ。 Atmega4809はATmegaと名がついているが、アーキテクチャはXMEGAベースとなり、クラシックAVRとの間にレジスタレベルの互換性は無い。 https://blog.kemushicomputer.com/2018/08/megaavr0.html もちろん、ArduinoとしてはArduinoAPIのみで記述されたスケッチやライブラリは普通に動作するし、Nano Every用のボードオプションとして、I/Oレジスタ操作についてはAPIでエミュレーションするコンパイルオプション（328Pモード）がある。公式のMegaAVR0ボードはどれもブートローダーを使わず、オンボードデバッガで直接書き込みを行っている。ボードを観察...

【サボテン】太陽電池の結線

久しぶりにサボテン計画。忙しかったり投薬治療直前でだるかったりして、かなり放置していた。さぼてんも不機嫌そうだ。せっかくなので、園芸用の水受けに移す。関節痛で寝込んでる間に、エイプリルフール終わってましたね＾＾･･･。太陽電池の展開機構を想像したが、まずは太陽電池の結線を済ませよう。配線を綺麗にまとめたくていろいろ探していたら、千石電商でぴったりなものを見つけた。 LEDリング基板というらしい http://www.led-paradise.com/product/629? 本来はチップLEDをリング状にまとめる代物。イレギュラーな使い道だ。今度は小径のを買って、GX200のリングライトに仕立て上げよう。嬉しいことにフレーム径にジャストフィット。配線を綺麗にまとめられた。太陽電池の接続部。逆流防止用にショットキーダイオードを入れている。かなりスッキリ。蛍光灯下 500ルクスでの実験。 EDLCは10Fを使用。ちゃんと充電が行われている。といっても、とてもとてもゆっくりとだけれど･･･。

ATmega4809(megaAVR0)を試す

megaAVR 0という新しいAVRシリーズを試してみた｡小さいパッケージなのに､UARTが4本もあるのが気になったのがきっかけ｡登場すると噂の Arduino Uno Wifi rev2 にも採用されるらしい｡簡単にデータシートを眺めてみると､アーキテクチャはXmegaシリーズを簡素化し、動作電圧範囲を広げたもののようだ。 CPUの命令セットはAVRxtと新しくなっているが、Xmegaで拡張された一部の命令（DESやUSBで使われる命令）が削除されていて、基本的に今までのATmegaとほぼ同じだ。コンパイラからは、先に登場した新しいtinyAVR0, tinyAVR1シリーズと共にAVR8Xと呼ばれて区別されている。 CPU周りを見てみると､割り込みレベルなど､今までのクラシックなATmegaで足りないなと思っていたものがかなり強化されていた｡ ArduinoAPIを再実装するとしたら便利そうなペリフェラルもだいたい揃っている｡データシート P6 DMAは無いけれど､周辺機能にイベント駆動用の割り込みネットワークが張り巡らされているのがわかる｡できるだけCPUを介在させない使い方がいろいろ提案されているので、アプリケーションノートやマニュアルを読み込むことになる。ピックアップした特徴･データメモリ空間(64kB)に統合されたFlashROMとEEPROM ･RAM 6kB ROM 最大48kB (メモリ空間制限のため) ･デバッグ専用の端子 UPDIを搭載･優先度付きの割り込み(NMIと2レベル) ･ピン単位の割り込み（かなり複雑になった）･リセットコントローラ（ソフトウェアリセット用レジスタが実装され、リセット原因が何だったかもリセット後に読み出せるようになった）･豊富な16ビットタイマ(4809では5基）･16ビットリアルタイムカウンタ(RTC) ･豊富な非同期シリアル/同期シリアル(USART 4ch､SPI 1ch,TWI 1ch) ･内蔵クロックは最高20MHz(PLL)と32kHzの2種類。外部クロックは発振器と時計用水晶のみ･ADCは10bit 16ch...

GPSアンテナをつくる

GPSアンテナを作ってみた｡ 1575MHzの波長は約19cmなので､半波長で9.5cmとなる｡ GHz帯とはいえ､結構長いものだなぁ｡セラミック等の誘電体がなければ､平面アンテナで真面目に半波長アンテナを作ろうとすると手のひらサイズの面積が必要になってしまう｡普通のダイポールだと指向性があるので､交差させてクロスダイポールにする｡屋外地上局のアマチュア衛星用アンテナの設計をそのまま縮小したもの｡水平パターンはややいびつ 92.2mmの真鍮の針金(Φ=0.5mmくらい)を2本用意して､42.3mmで90°に曲げる｡長さの同じ素子同士を並べて配置する｡ (全長が半波長より長い素子と短い素子が交差した状態) 片方をアンテナ信号線､もう片方をGNDにつなげば完成｡実際5分くらいでつくったけれど､果たしてどうだろうか｡今回は､道具箱に眠っていた表面実装タイプのMT3339系モジュールに取り付けた｡アンテナはもともと3x1.2mm程度のとても小さいチップアンテナで､ LNAが入っているけど感度が悪かったのでお蔵入りしていた代物｡最近の携帯機器はみなアンテナに厳しい｡さて･･･クロスダイポール版モジュールをPCでモニタしたウインドウ(左)と､QZ-Rader画面東側に建物遮蔽があるので､そちら側の衛星はSNが悪い｡とりあえず補足できた衛星数はシミュレーションされたものとほぼおなじだった｡アンテナの角度をいろいろ振って､逆さまにしてもロストすることはなかった｡セラミックのパッチアンテナレベルにはなったかな･･･｡簡単にできてそれなりに測位するけれど､携帯性は皆無になった｡あと､近接周波数の干渉を受けやすいかもしれない｡ GPSアンテナのDIY例としては､QFHアンテナもある｡ラジオゾンデなどで使われている例がある｡いつもお世話になっているQFHアンテナ計算シートのサイト https://www.jcoppens.com/ant/qfh/fotos_gps.en.php ヘリカルアンテナは加工精度の難易度が上がるので､今回はクロスダイポールにした｡ GNSSとなると､複数の周波数のために調整されているセラミックパッチアンテナが有利だと思う｡セラミックパッチア...

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