静止軌道の小型衛星が宇宙への戦略的アクセスをどのように提供しているか

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  • 宇宙へのアクセスと主権的能力は、現代社会にとって極めて重要である。

  • 商業航空宇宙企業は、衛星技術をより利用しやすいものにしてきた。

  • 静止軌道の小型衛星(GEO SmallSats)は、宇宙開発を行う国々の増加に対し、手頃な価格で宇宙における自律性を提供している。

1957年10月、世界初の人工衛星であるスプートニク号が低軌道に打ち上げられ、地球を周回しながら継続的に電波信号を発信し、宇宙開発競争の火蓋を切った。

それから67年を経て、安全で主権的な、衛星を活用した能力(通信を含む)をめぐる新たな宇宙開発競争が生まれつつある。

商業衛星通信の選択肢は豊富にあり、ブロードバンド、放送、緊急サービス向けの接続性を通じて数十億人にサービスを提供しているが、主権衛星を軌道上で運用している国は20未満にとどまっている。

宇宙領域は、通信、航法、データ主権、インターネット配信、放送などにおいて不可欠である。端的に言えば、独自の主権衛星能力を持つ国家は、その能力においてより自律的で、安全かつ強靭である。

新興技術の加速は、地政学的緊張の高まりやサプライチェーンの安全保障とともに、絶えず変化する課題と懸念をもたらしている。今日の宇宙開発競争において、ほぼすべての国が、戦略的自律性と宇宙へのアクセスが極めて重要であると認識している。

しかし問題は、その能力を効果的に構築する方法であった。

多くの国にとって手の届かなかった衛星の主権

これまで、専用の主権通信衛星の取得にかかる高いコストは、ほとんどの国家にとって法外なものであった。従来型の静止衛星はスクールバスほどの大きさがあり、製造および打ち上げに3億ドルから10億ドルの範囲の費用がかかることがある。

主権的または専用の低軌道(LEO)衛星コンステレーションも同様に、ごく一部の最大規模かつ最も裕福な国家および多国籍組織を除き、財政的に手の届かないものである。

単一の静止衛星は地球上の固定された位置を周回し、地球の3分の1をカバーするのに対し、LEO衛星コンステレーションは、軌道上の数千基の小型衛星、地上局のネットワークを必要とし、配備と維持には何倍もの設備投資(CapEx)が必要となる。

そのようなLEO衛星コンステレーションには、6,000基以上の衛星を擁するスターリンク(SpaceX)のネットワーク、3,000基規模のアマゾンの新興ネットワークカイパー・ネットワーク、中国が計画している14,000基規模のGuo Wangコンステレーション、および欧州連合(EU)が提案している、複数の軌道にまたがる数百基の衛星からなるネットワークでありIRIS2コンステレーションが含まれる。

自国の衛星を購入して打ち上げるのに十分な資源を持たない国々は、商業静止衛星運用事業者、多国籍共有資産、または商業LEOコンステレーションから能力をリースすることに頼ってきた。

しかし、低軌道、中軌道、静止軌道のいずれであっても、国家のためにリースされた衛星通信能力には、能力やデータに対する管理と主権の喪失、そして第三者への依存というトレードオフが伴うことが多い。

他の国家パートナー、商業事業者、技術ベンダーの利害は常に絡んでおり、それが複雑さを生み出しうる。地政学的脅威、国家的危機、自然災害の際には、真に専用の衛星能力の価値が高まる。

イノベーションが安全な衛星通信を実現可能にする

静止軌道向けの新しい種類の小型衛星は、主権通信の単位経済性を最近変え、専用かつ的を絞った衛星能力と、より安全な国内通信を、ほぼすべての国にとって実現可能なものにしている。

静止軌道の小型衛星(GEO SmallSats)は、従来の静止衛星と比べて最大5分の1の小型・軽量であるにもかかわらず、相当な性能と寿命を実現でき、主権衛星通信のコストを最大5分の1まで削減しながら、ほとんどの国家の財政的な手が届く範囲に十分収まる。

こうした単位経済性は、より大規模な国家によっても、軌道上の投資とリスクをより多くの衛星に分散するために用いられている。

この変化は、宇宙へのアクセスのより広範な民主化の一部である。10年前、衛星産業は政府間組織と大手航空宇宙多国籍企業に支配されており、参入障壁が高く、リスクとコストから宇宙は主要政府の独占的領域となっていた。

現在では、SpaceXや新興の商業打ち上げ事業者などの企業が衛星軌道のコストを劇的に引き下げ、より小規模な国家が、バリューチェーンのすべての要素に投資することなく宇宙に参加できるようになっている。

技術の進歩は、この低コストの主権衛星通信革命の中核にある。

ソフトウェア定義ペイロード、3Dプリント・アンテナ、無線周波数製品などの先進的な通信システム技術により、従来の機械加工・組立による同等製品と比べて、わずかな重量とサイズで、より軽量、複雑、かつ高性能な製品を実現できるようになった。

GEO SmallSatsにより、コストが下がっただけでなく、製造期間も短縮された。従来の静止衛星は最大7,000キログラムの重量があり、製造には5年以上かかる。

一方、GEO SmallSatsの一般的な製造期間はわずか2〜3年であり、各国は通信を確保するうえではるかに機動性を持つことができる。

静止軌道の小型衛星の小型化された形状は、宇宙への共同打ち上げを可能にする。従来の大型の数トン級静止衛星は専用ロケットを必要とし、それに伴う莫大な打ち上げコストがかかるが、GEO SmallSatsは、例えばSpaceXの再使用可能なFalcon 9ロケットやESAのAriane 6といった低コストの打ち上げ機に相乗りすることができる。

重要なのは、この民主化により、各国がもはや宇宙エコシステム全体を再現する必要がなくなったことである。代わりに、接続性、地球観測、安全な通信といったアプリケーションやサービスに注力することができる。

主権衛星セキュリティの未来

1957年10月にスプートニク号が軌道に到達した際、ル・フィガロ紙は「神話が現実になった。地球の重力は征服された」と宣言した。GEO SmallSatsの役割は、今や、これまで宇宙開発競争の恩恵を受けてきた少数だけでなく、多くの人々をつなぎ、守るのを助けることである。

途切れのない安全な接続性が国家安全保障と経済的強靭性に不可欠となっている今日、手頃で機動性の高い衛星ソリューションは、各国政府がリースされた能力や多国籍コンソーシアムへの依存を脱し、宇宙における戦略的自律性への道を開く助けとなりうる。

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