期待と現実：商用衛星群

投稿日 : 06 October 2024

投稿者 : Sanya Mehra

近年の技術進歩とコスト低下、そして資金調達へのアクセス向上を背景に、 商用衛星コンステレーションの構築と打ち上げへの関心は依然として高まっています。 2022年の落ち込みは予想をはるかに下回り、資本流入も過去最高を記録しましたが、2021年に宇宙への公的投資がピークに達したことによる落ち込みについては一部業界アナリストが予想していたほど深刻ではありませんでした。ただし、その点については懸念の声も上がっていました。企業の衛星コンステレーションへの期待は1つのセクターに限定されず、企業は国土安全保障や気候監視から地球上の生活の質の向上に至るまで、幅広い用途を検討しています。私たちは2021年に、衛星コンステレーションの運営者が衛星の数と打ち上げに関する野心的な計画を実現できたかどうかを調査する分析を実施しました。その結果、発表された衛星コンステレーションの半数以上で、運営者はまだ衛星を軌道に乗せていないことがわかりました。衛星群への関心が依然として高いのか、そして事業者が目標をよりうまく達成できているのかを判断するために、2023年初頭に分析を更新しました。その結果、以下の3つの点が明らかになりました。

• この分野への関心は依然として高まっています。2019年初頭の約250基から、現在では300基を超える衛星群が発表されています。
• 現実はまだ期待に追いついていません。確認済みの衛星群のうち、約45%はこれまで衛星の打ち上げを行っておらず、10%は1年以上打ち上げられていないと定義される緩やかな成長率を維持しています。
• この方向への動きはますます活発化しています。近年、多くの事業者がほとんど成長していないにもかかわらず、衛星群の約30%が過去1年間に衛星を打ち上げており、2021年初頭にはわずか約15%でした。

商用衛星コンステレーションへの関心が継続していることは喜ばしいことですが、スケジュールの進展、顧客需要、利用可能な資金に基づいて事業者が合理的に実行できる範囲を超える計画につながることも少なくありません。しかしながら、資金調達が数年前と比べてはるかに困難になっていることを踏まえ、一部の企業がリーダーとして台頭しています。これらの企業は、データに基づいて効果的かつ詳細な計画を策定しており、その計画は、堅牢な準備体制を活用して衛星サービスに対する顧客需要をどのように向上させるかを示しており、コンステレーションの目標達成に必要な資金の調達に役立つ可能性があります。衛星打ち上げの継続的な進展は、彼らのコミットメントと能力の証であり、資金調達ラウンド後のさらなる投資を促進するでしょう。2023年末までに、通信を可能にする宇宙同期軌道上のメガコンステレーションなどの既存のコンステレーションは進化を続け、いくつかの新しいコンステレーションが誕生すると予想されます。同時に、正式な通知によって、あるいは単に進捗不足の結果として、より多くのコンステレーションが削減されるでしょう。成功するコンステレーションと他のコンステレーションを区別する要因に関しては、これらの動向を追っている業界の起業家は洞察を得ることができるかもしれません。

宇宙探査の現状

商用通信衛星は、商業契約に基づき、商業、学術、非政府、または民間の用途のために製造・販売されており、軍事目的を主目的としていません。地球の画像を撮影するために、リモートセンシング衛星は光、赤外線、無線周波数など、様々なスペクトル領域を探索します。商用宇宙市場の最大のシェアを占めているのは、通信、ブロードバンドインターネット、家庭用テレビ、ラジオ、画像サービスなどの衛星サービスです。衛星サービスには、地上設備と受信機も必要です。リモートセンシング衛星は、地球を観測するために、光から赤外線、無線周波数までの全スペクトルをスキャンします。衛星群（または衛星群）とは、同じ目的を持ち、制御を共有する同一または類似の人工衛星ユニットのネットワークです。これらのグループは、地上局の位置を介して世界中で通信を行い、時には互いに通信を行います。これらはシステムの一部であり、互いを補完することを目的としています。1つのシステムに統合された人工衛星のグループが、衛星群を構成します。衛星群は、単一の衛星と比較して、永続的に地球全体または近距離世界をカバーすることができるため、いつでも少なくとも 1 つの衛星が地球全体で見えるようになります。

衛星コンステレーションには 3 つの種類があります。

• GEO衛星群 - GEOは静止軌道または赤道軌道の略で、現在数百基の衛星が運用されています。静止軌道衛星群の名称は、地球の自転モードに由来しており、地球の動きに合わせて常に一定の位置に留まっています。地球の気象衛星群の典型的な軌道はGEOです。その他、テレビ放送や低速通信サービスを提供している衛星もあります。
• LEO衛星群 -高度500～1,200kmに位置するLEO衛星群は、宇宙で最も高密度な衛星群です。政府機関、商業団体、非営利団体は、これらの衛星群から得られるデータを広く利用しています。
• MEO 衛星群 - MEO は、高度 5 ～ 20,000 キロメートルで動作する中規模地球または中間地球の衛星群の頭字語であり、通常は航行補助として使用されます。

大規模衛星群：環境への影響やその他の影響の緩和

衛星は過去数十年にわたり、GPS、通信、リモートセンシングなどの分野で利用されてきました。インターネットアクセスを提供するために数千基もの衛星が打ち上げられ、近年、衛星群は増加しています。しかし、こうした増加は混乱を招く可能性があります。さらに、宇宙ゴミの増加を引き起こし、商業や国内安全保障に利用されている既存の衛星を破壊する可能性もあります。潜在的な影響を軽減するため、私たちは利用可能な技術とツールを検討してきました。また、不明確な規則や技術不足といった緩和策についても検討してきました。私たちは、政策立案者がこれらの課題に対処するために、様々な目標を達成できるよう支援する政策オプションを策定してきました。

RNPLは何を発見したか?

2022年春現在、軌道上には約5,500基の稼働中の衛星があり、ある推計では2030年までに最大57,000基が打ち上げられるとされています。成長の主な原動力は、地球の低軌道を周回する大規模な衛星群です。衛星は主要なサービス源ですが、この傾向は環境などにも影響を及ぼす可能性があります。

RNPL は、以下の潜在的な影響を評価し、軽減するための技術とアプローチを評価しました。

• 軌道上のデブリが増加しています。衛星は宇宙のデブリによって損傷を受けたり破壊されたりする可能性があり、商業活動、科学情報、国の安全保障に影響を及ぼす可能性があります。
• 大気圏上層からの排出物 -ロケットの打ち上げや衛星の再突入によって、気温に影響を与え、オゾン層を破壊する可能性のある粒子やガスが発生します。これらの影響は、特定の有害物質を排出する可能性のあるロケットエンジンの使用を制限することで軽減できる可能性があります。
• 天文学への妨害 -衛星は太陽光を吸収し、信号を送信することで自然現象の観測を妨害する可能性があります。近年、販売が発表されている衛星群の数は着実に増加し、大幅に増加しているにもかかわらず、2021年11月現在、多くの衛星群運用者は依然として当初の目的を達成できていません。

結論：

ここ数年、商業宇宙ベンチャーは、10年前と比べて投資額が10倍の速さで増加し、ますます魅力的になっています。宇宙観光と打ち上げは最も注目を集めるニュースの一つですが、世界中の衛星事業者が計画する衛星群の世界的な拡大計画についても、同様の傾向が見られます。今後数年間で、世界中の衛星事業者によって250以上の新しい衛星群の打ち上げが予定されており、そのうち約150は近年発表されたものです。分析によると、打ち上げと衛星群の総数に関して壮大なスケジュールを掲げる事業者が増えていますが、利用可能な資金と市場の需要によってそれが妨げられていることに気づいています。これは、商業宇宙産業がここ数年で経験してきた資本流入にもかかわらず、現実に起こっています。発表された衛星群の半分以上では、まだ軌道上に衛星が存在しません。昨年、衛星数目標を達成できたのは5%未満で、新しい衛星群を追加したのはわずか12%でした。コンステレーションが停滞する場合、衛星数で計画規模の20%未満、多くの場合10%未満しか達成できない状況に陥る傾向があります。さらに、多くの商用衛星事業者は、要求されたコンステレーション規模の達成が困難であるため、当初のスケジュールに間に合いません。