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通常の地球観測衛星の軌道高度（600～800km）には微量の大気が存在しています。多くの地球観測衛星は微小な大気抵抗による軌道の低下を補うため、あらかじめ衛星に積んだ燃料を消費し、定期的にガスジェットを噴射することで高度を維持する必要があります。さらに超低高度軌道（300～180km）では、600～800kmの軌道高度と比べて約1000倍もの大気抵抗を受けます。そのため、「つばめ」は通常のガスジェットよりも燃料効率が10倍良いイオンエンジンを採用するとともに、大気抵抗が少ない小型・軽量化の衛星により、継続的に高度を維持する超低高度衛星技術の開拓に挑みます。

超低高度軌道を飛行する「つばめ」においては、大気抵抗による軌道高度の低下を最小限に留めることが必要となります。そのため、従来3つの装置に分散していた機能（姿勢制御機能、データ処理機能、データ記録機能）を1つの統合化制御装置に集約し、さらに衛星内部の機器配置を排熱等の条件に配慮しつつレイアウト最適化するなどの工夫により小型・軽量化を追求。従来の観測衛星に比べて打上質量の大幅減（約1/5）を実現しました。

通常の地球観測衛星よりも地上に近い超低高度軌道から光学センサや合成開口レーダによる観測が可能となれば、より高い解像度が得られるため、災害監視等の地球観測における新たな宇宙利用の可能性が広がります。そのために、「つばめ」は超低高度軌道における安定した軌道保持の技術を実証することや大気状態を把握することで、将来の超低高度軌道における宇宙利用の可能性を切り拓くために重要な役割を果たします。