なぜ宇宙に多くの衛星を打ち上げるのか―衛星コンステレーションが変える私たちの暮らし

日本でも観測できる謎の光景とは

夜空を見上げると、一直線に進む光の列。SNS等でも「あの光は何？」とたびたび話題になりますが、正体は人工衛星。米国のSpaceX社が衛星インターネットサービス「スターリンク」を提供するために打ち上げた通信衛星です。等間隔に連なる光の列 として見えるのは、打ち上げ後のわずかな期間に限られますが、条件が合えば日本からでも観測できます。衛星は所定の軌道へ少しずつ移動して広がり、その後は他の人工衛星と見分けがつかなくなっていきます。SpaceX社は「スターリンク」を世界に届けるために数千規模の衛星を打ち上げています。
それにしても、なぜたくさんの衛星を打ち上げる必要があるのでしょうか。

地球を広くカバーする静止衛星には課題があった

人工衛星には高軌道で地球を周回するものと、低軌道で周回するものがあります。赤道上の高軌道（高度約3万6000km）に打ち上げられた衛星は、地球の自転と同じ周期で地球のまわりを一周するので、地球上からは空の一点に静止しているように見えます。そのため「静止衛星」と呼ばれます。
静止衛星は高い位置にあるのでカバーする範囲も広く、そのため飛ばす衛星も少なくてすみます。経済的ではありますが、反面、地球から遠いために通信の遅延が大きく、観測データの精度が低いなどといったデメリットが指摘されてきました。

低軌道衛星のメリットを生かす「衛星コンステレーション」

そこで近年注目されているのが、高度約200～2000kmの低軌道を周回する衛星です。低軌道衛星は、地球に近いため、一つの衛星でカバーできる範囲が狭くなりますが、低軌道衛星は通信速度を格段に高め、精度の高いデータを得ることができます。
このメリットを最大限に生かすために導き出されたのが「衛星コンステレーション」という考え方です。低軌道にたくさんの衛星を打ち上げて、地球全体をカバーするのです。

ネットワーク化された複数の衛星が一体的に動作

「衛星コンステレーション」は、複数の衛星を軌道上に配置し、一体として運用するシステムのことです。コンステレーションとは英語で「星座」を意味しています。夜空の星が結ばれて一つの星座を形づくるように、点在する衛星が連携しながら一つのまとまりとして働きます。多数の衛星が互いに連携し、途切れることなく地上をカバーし続けます。先に紹介した「スターリンク」の衛星コンステレーションも、この考え方から生まれたものです。

衛星コンステレーションが変える私たちの暮らし

「衛星コンステレーション」が実現する未来は多岐にわたります。例えば、高品質な通話やビデオ会議、遠隔医療、航空機内での高速通信など。また、これまでネットワーク環境が整いにくかった地域でも、インターネットを介した教育の提供が可能になります。さらには、通信障害時のバックアップ回線として機能するなど、日々の暮らしからビジネス、教育、医療、災害時まで社会の中で非常に重要な役割を担うことが期待されています。

技術革新が支える衛星コンステレーションの未来

こうした衛星コンステレーションの実現を後押ししているのが、技術革新です。ロケットの打ち上げコストの大幅な低減に加え、衛星の小型化・高機能化も進み、1機のロケットに複数の衛星を搭載できるようになりました。ロケットの再利用も進んでおり、1機のロケットを何度も飛ばして衛星を効率よく宇宙空間に運ぶことが可能になっています。
星座のように連携する衛星たちが、地上の暮らしをあらゆる面から支えていく。衛星コンステレーションの進化は、これからも私たちの日常をより便利に変えていくことでしょう。