発電・アンテナ機能を有する軽量膜展開構造物（HELIOS-R）を本研究室主導で研究開発し，2025年度から軌道上実証実験を予定しています．
この技術実証により，

• 小型衛星の高機能化・多機能化
  （大電力発電／大容量通信／高分解能観測）
• 小型衛星群による通信/観測網の高度化
  （ビッグデータ・AIを使う情報社会化）
• 小型衛星による深宇宙探査の実現

などが期待されます．
ミッションとしては，

1. ブームによる三角形織物膜展開（一辺1m）
2. 太陽電池膜による発電（世界最高性能:200W/kg）
3. 膜上5Gアンテナによるビームフォーミング
4. 膜上干渉計アンテナによる膜形状計測
5. 形状記憶ポリマーによる膜形状制御

を技術実証します．

HELIOS-RはHELIOSを継承・発展させることで開発しました．小型衛星だけでなく，OPENSシリーズ，次世代小天体サンプルリターンなど様々な深宇宙探査ミッションへの適用も見据え，膜の展開方式を一部変更し，膜形状制御の実験を加えました．
学生は，企業・他大学とも連携しつつJAXA教職員と協力し，主戦力として開発してきました．具体的な担当領域は，熱構造系・データ処理系・カメラ系・太陽電池特性測定系・膜展開解析・画像による膜形状推定などに及びます． HELIOS-Rは既に開発を完了させ衛星側に引き渡しており，現在は運用準備を進めています．HELIOS-Rは，革新的衛星技術実証4号機（RAISE-4）に搭載され，Rocket Lab社のElectronで打ち上げられる予定です．

The lightweight membrane deployable structure HELIOS-R, which integrates power generation and antenna functions, is being developed under the leadership of our laboratory, with an on-orbit demonstration planned to begin in FY2025. This demonstration is expected to enable the following:

• Enhancing the capabilities and multifunctionality of small satellites
  (High-power generation / High-capacity communications / High-resolution observation)
• Advancing communication/observation networks using small satellite constellations
  (Information society development using big data and AI)
• Realizing deep space exploration using small satellites

The in-orbit demonstration will verify:

1. Deployment of a triangular woven membrane (1 m per side) using booms
2. Power generation using solar cell membranes (world's highest performance: 200 W/kg)
3. 5G antenna beamforming on the membrane
4. Membrane shape measurement using interferometric antennas on the membrane
5. Membrane shape control using shape memory polymers

HELIOS-R was developed by inheriting and advancing the HELIOS technology. In addition to small satellites, the deployment method of the membrane was partially changed, and membrane shape control experiments were added, with an eye toward application to various deep space exploration missions such as the OPENS series and next-generation small body sample return missions.
Students have served as core contributors, working with JAXA researchers and staff in collaboration with industry and other universities. Their contributions span the thermal structural subsystem, command and data handling subsystem, camera subsystem, solar cell characterization subsystem, membrane deployment analysis, and image-based membrane shape estimation. Development has been completed and HELIOS-R has been delivered to the spacecraft integrator, and preparations for operations are now underway. HELIOS-R is slated to fly on JAXA’s RApid Innovative payload demonstration SatellitE-4 (RAISE-4) mission, launching aboard Rocket Lab’s Electron rocket.