衛星工場の内部：LeoStellaがソフトウェアを使用して宇宙船のハードウェアを追跡する方法
ワシントン州タクウィラ — LeoStella 社の衛星工場には、22,000 平方フィートのスペースに大量のハードウェアが配置されていますが、その製造プロセスの秘密の材料はソフトウェアである可能性があります。
「ここに見えるのは物理的なレイアウトです」と、シアトルのすぐ南、タクウィラにある衛星ベンチャー企業レオステラの本社見学ツアーで、最高技術責任者のブライアン・ライダー氏は語った。「しかし、少し分かりにくいのは、その背後にあるデジタルプロセスです。」
ブラックスカイ・ホールディングスとタレス・アレニア・スペースが共同所有する合弁会社、レオステラは、衛星部品の設計から製造までを一貫して追跡するワークフロー管理システムを活用しています。従業員はデジタルダッシュボードを使用し、すべての部品が適切なタイミングで適切な場所にあることを確認しています。
「これは単なるペーパーレス化ではなく、デジタル化されたインテリジェントな製造アプローチなのです」とライダー氏は説明した。「製造工程の詳細をすべて記録できます。統計的プロセス管理を実施することで、システムの制約を緩和できる領域、あるいは製品品質を向上させるために制約を強化できる領域を把握できます。」
この施設自体は、年間最大40基の衛星を生産できるよう効率を最大化するように設計されており、その中にはブラックスカイの地球観測衛星群用の月2基の衛星も含まれています。郊外のビジネスパークにある標準的な建物の内部は、2018年にレオステラがこのスペースを引き継いだ際に、大規模な改装が行われました。
「一歩下がって白紙の状態からスタートし、衛星生産を可能にし、効率化し、コストを削減するためのあらゆる側面を真剣に考える機会を持つ企業は多くありません」とライダー氏は述べた。「レオステラではまさにそれを実現しました。」
LeoStellaがBlackSky向けに製造した120ポンド（55キログラム）の衛星のうち2基は、1週間前にRocket Labの打ち上げ失敗により失われましたが、さらに追加が予定されています。私たちのツアー中、BlackSkyの衛星1基は工場の床に置かれ、梱包されて打ち上げ場所へ輸送されるのを待っていました。
一方、クリーンルームの反対側では、作業員たちがロフト・オービタル社の衛星の一つを点検していた。この衛星は最終的に、国防総省の国防高等研究計画局（DARPA）を含む複数の顧客のペイロードを搭載する予定だ。他にも様々な段階の衛星が組み立てられていた。
LeoStellaは、標準的な衛星設計を幅広い軌道上任務に対応できるよう調整できます。各衛星は通常、船のデッキに似た4つのデッキで構成されています。推進デッキが最下部にあり、その上にアビオニクスデッキ、ペイロードデッキ、アンテナデッキが重なり合っています。
各宇宙船は、接続の仕上げや統合性能試験のためにベイに搬入できるハンドリングフィクスチャー上で組み立てられます。また、部屋ほどの広さの振動室があり、衛星を3軸で揺らして、打ち上げと展開のストレスに耐えられるかを確認します。
航空電子機器のソフトウェアは、電子機器が散乱した「フラットサット」と呼ばれる作業台でチェックされます。建物の別の一角には、熱試験室があり、部品を数百度の熱にさらしたり、宇宙で想定される極寒の環境まで冷却したりすることができます。
LeoStellaの仕事は衛星の打ち上げで終わるわけではありません。BlackSkyとの緊密な企業関係により、BlackSkyの衛星の性能データをTukwilaにフィードバックし、分析することが可能です。
「私たちは膨大な量の軌道上検証を行っています。軌道上の挙動と試験データを採取し、それらを予測と相関させることで、衛星の性能と挙動を正しくモデル化できていることを確認しています」とライダー氏は述べた。「これらはすべて、私たちが構築したデジタルバックボーンに相互接続されています。」
ライダー氏は、レオステラは生産工程の途中で微調整できると述べた。
「一定数の衛星を製造し、技術向上の機会があれば、例えばサプライチェーンの改善や新たな機能の追加など、それらを戦略的に生産ラインに組み込むことで、常に機能を進化させることができます」と彼は述べた。「これは飛行ソフトウェアにも当てはまります。」
進化といえば、レオステラは自社の能力も進化させていく予定です。ライダー氏によると、同社の従業員は現在40名強で、そのほとんどがCOVID-19パンデミックの間も、同社のデジタルプラットフォームのおかげでリモートワークを実現しています。
現在、レオステラは、米陸軍の戦術地理空間情報プロトタイププログラム（TACGEO）で重要な役割を果たすことが期待されている第3世代のブラックスカイ衛星の開発を含む、新たなプログラムに目を向けている。
「今年末までにさらに5～6人を採用する予定で、事業の発展に応じてさらに増やす可能性もあります」とライダー氏は語った。
いつか、22,000平方フィートの衛星工場では足りなくなるかもしれません。しかし、LeoStellaにはそれに対する計画があります。
「それが、この工業団地を選んだ理由の一つです」とライダー氏は語った。「大きな建物が2棟あり、それぞれ8万平方フィート強の広さがあります。ですから、事業拡大のチャンスは大いにあるのです。」
