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宇宙と成層圏で光通信 ソフトバンク・NICTらが連携協定

情報通信研究機構(NICT)、清原光学、アークエッジ・スペース、ソフトバンクの4者は、宇宙と成層圏間および宇宙と地上間の光無線通信の実証に向けた連携推進協定を締結した。光無線通信装置の開発に加え、人工衛星と成層圏通信プラットフォーム(High Altitude Platform Station:HAPS)への適用に向けた連携を進める。

まず2026年に実証用の低軌道衛星(LEO:Low Earth Orbit)を打ち上げ、宇宙と地上間の光無線通信実証を目指す。2027年には、世界的にも先進的な取り組みとして、HAPSに光無線通信装置を搭載し、宇宙と成層圏間における双方向の光無線通信の検証を行なう。

衛星通信やHAPSなどの非地上系ネットワーク(Non-terrestrial Network:NTN)では、次世代の高速通信技術として、光無線通信が注目されている。既に衛星間の通信では実用化されているが、今後は地球観測データの即時リレーや、インフラ未整備地域の接続、災害時の早期復旧、大陸間の低遅延バックボーンとしての活用なども期待されている。

地上局と衛星を結ぶ光無線通信のイメージ

電波ではなく光を利用するため、周波数帯域の割り当てや無線局免許などのライセンスは不要で高速通信が実現可能。一方で、非常に細く直進性の高いビームを用いるため、通信を確立・維持することが極めて難しい技術になる。

2027年に予定している実証では、成層圏を滞空するHAPSと、低軌道を高速で周回する低軌道衛星の間で双方向の光無線通信を実施。距離は最大2,000km程度に及ぶため、非常に難易度が高い実証という。

実証用低軌道衛星と同機に搭載される光無線通信装置
実証用低軌道衛星

現在開発されている光無線通信装置は、小型・軽量・低消費電力でありながら、10Gbpsの高速な双方向通信を実現する予定。放射線にさらされる宇宙空間や、-90℃を下回る成層圏空間でも動作することを目指す。

光無線通信装置

開発中の実証用低軌道衛星は、6Uサイズ(CubeSatと呼ばれる小型衛星の標準規格の一つ)の超小型衛星で、汎用性のある衛星バス設計をベースに、光無線通信に対応するために必要な高精度の姿勢制御技術を採用する予定。