パン一斤よりやや小さい小さな立方体が、軌道に打ち上げられるナノ衛星の数が 大幅に増加するなか、天からの新たな恵みとなっている。
ナノ衛星は、重量が 1 kgから10 kgの小型衛星です。 CubeSat は、ナノ衛星を箱形にしたものです。最大で 数トンにもなる従来の衛星と比べ、非常に軽量です。
携帯電話端末とほぼ同じように、衛星も小型化し、性能が向上しました。費用は抑えられていますが、かつての大型衛星が持つ能力を備えています。
ナノ衛星は登場から間もないながら、大学や新興企業の間で世界的に目覚ましい普及を見せています。ナノ衛星の興奮に満ちた時代が 始まったのです。
低コストで機動的
2000年以来、300機を超えるCubeSatが打ち上げられており、そのうち米国の新興企業 Planet Labs が3分の1を占めています。今後5年間で最大3000機の ナノ衛星およびマイクロ衛星が打ち上げられる と予想されています。
大型衛星の費用は数億ドルに達することがありますが、CubeSatはおよそ10万ドルで製造でき、ミッションの複雑さにもよりますが、打ち上げ費用もほぼ同額です。
このため、当初CubeSatは航空宇宙産業の学生を訓練するために使われていました。しかし今では、こうした小型宇宙機を使って 海上の船舶の追跡・位置確認や航空機の追跡もできます。
低コストであるため、複数のナノ衛星を低軌道に打ち上げることができます。こうした コンステレーション を構成する衛星は、大型衛星1機によるミッションよりも頻繁に、特定の地域上空を通過します。
そのため、ナノ衛星は災害への迅速な対応や、遠隔医療、環境管理、資産追跡に関するタイムリーな情報収集に利用できます。近い将来には、 他の惑星にも到達するでしょう。
大小さまざまな衛星が数多く軌道上にあることで、使用済みロケットや機能停止した衛星の破片との衝突が起こる可能性（依然として極めて低いものの）があります。しかし、微小な スペースデブリ でさえ レーダーで追跡され 、適切な技術を用いれば衝突の可能性を予測し、回避できます。
このことは、最先端の研究とイノベーションを促してきました。たとえば、ナノ衛星が運用寿命を終えた際に、 軌道を離脱し （大気圏に再突入して燃え尽きる）ようにする取り組みがあります。
進化を続ける国内外の 規制枠組みと相まって、将来の世代もこの資源の恩恵を受け続けるでしょう。
アフリカ初のクールなキューブ
2013年11月21日、南アフリカは自国開発のCubeSat、 TshepisoSAT を宇宙に打ち上げ、アフリカ初の国となる歴史を刻みました。
打ち上げ前、「ポッド」に搭載されるTshepisoSAT。
CPUT
この衛星は、 CPUTのフランス・南アフリカ技術研究所 の学生と職員が、 科学技術省 および 国立研究財団の資金援助を受けて開発しました。
TshepisoSATは、 南アフリカ国立宇宙機関の科学者やアフリカ大陸の他の関係者と協力し、アフリカ上空の電離圏を研究する一連のCubeSatの第1号でした。
同大学はまた、 国際アフリカCubeSatワークショップ・シリーズを先駆けて開催してきました。これは大陸内の関係者をつなぐ、拡大を続けるネットワーキングの場です。学界、政府、産業界の連携に加え、実践的な学習体験にCubeSatを取り入れることは、アフリカ各地に同様の拠点を設けるための青写真となります。
アフリカの宇宙構想が直面する課題
ナノ衛星は、 アフリカ連合 の科学技術に関する目標を支えています。アフリカ連合は、それが大陸に大きな恩恵をもたらす可能性があると考えています。
アフリカ連合の「アフリカ科学・技術・イノベーション戦略2024」 （STISA-2024） には6つの優先事項があり、その中心にあるのは、域内の衛星産業に支えられた宇宙利用アプリケーションの追求です。優先事項には、飢餓の撲滅、食料安全保障の実現、疾病の予防と制御が含まれます。
しかし、持続可能なアフリカの宇宙産業を確立するには、特に資金調達をはじめ、数多くの課題があります。さらに、若者は一般に、科学、技術、工学、数学の分野でのキャリアを積極的に選んでいるわけではありません。
従来型衛星と関連インフラの費用が他の技術に比べて高いことが、宇宙産業に必要な人材育成を制約しています。
しかしCubeSatは、若者を宇宙分野に引きつけています。製造費が安く、宇宙への打ち上げ費用も低いため、訓練や研究に適した費用対効果の高いプラットフォームとなります。特に、宇宙産業への大規模な投資を、医療や福祉といった、より差し迫ったニーズと比較検討しなければならない国々にとって有用です。
この世代の活気に満ちた創意工夫と創造性を、同じく独創的でクールな宇宙技術と組み合わせれば、アフリカに非常に大きな社会経済的効果をもたらすことは間違いありません。
宇宙の民主化
アフリカは一貫性のある宇宙計画の実現に向けて着実に進んでおり、ナノ衛星はその広範な戦略の一部となるべきです。アフリカ大陸における科学、工学、数学の卓越した既存コミュニティと連携すれば、汎アフリカ規模のナノ衛星コンステレーションを開発できます。
アフリカが自国の技術者や科学者を育成し、世界の舞台で役割を果たすことで、この大陸は人々のための宇宙の民主化に向けて、さらに一歩を踏み出すでしょう。
この記事は The Conversationとの協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。
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著者：Robert van Zylは、ケープ半島工科大学の衛星システム工学部長です。
画像：南太平洋上で日の出を迎えようとしています。NASA/Handout via Reuters。
