ヨーロッパの宇宙レーザー通信システムが今週打ち上げられる

高速レーザー伝送を使用して衛星を結ぶ「宇宙データハイウェイ」は、今週のユーテルサット9B衛星の打ち上げにより、大きな前進を遂げるはずだ。

この衛星の主な役割は、ヨーロッパの視聴者に何百ものテレビチャンネルをダウンリンクすることだが、欧州宇宙機関の欧州データ中継システム（EDRS）の最初のノードも搭載する。

EDRSは、衛星間の高速相互接続を実現するための試みです。これが実現すれば、科学者は低軌道衛星から現在よりもはるかに迅速にデータを収集できるようになります。

現在、科学者が必要とする画像や測定値を収集するために衛星が地球に比較的近い距離を飛行するため、データの遅延が生じています。

この低軌道（400～800キロメートル）では、90分間の軌道のうち地上局の範囲内にいるのは約10分間だけなので、データは配信できるようになるまで機内に保存される必要がある。

EDRSは、地球から約36,000キロメートル上空の静止軌道にある衛星にデータを送信します。この高い高度から、静止衛星は軌道の大部分において科学衛星との通信を維持し、地上局とも常時通信することができます。

「我々は（画像を）できるだけ早く、できるだけ多く、そしてできる限り最高の品質で入手したい」と、EDRSプロジェクトマネージャーのマイケル・ウィッティング氏は今月初めのブリーフィングで述べた。

欧州宇宙機関

NASAは、同じく低軌道にある国際宇宙ステーションとの通信に同様の仕組みを利用しています。しかし、NASAの追跡・データ中継衛星（TRDS）は無線通信を使用しています。EDRSはレーザーを用いて静止衛星にデータを送信します。

欧州宇宙機関（ESA）はこのシステムを高精度の望遠鏡に例えています。なぜなら、上空の衛星は4万5000キロメートル下を移動する衛星から発射されるレーザービームを捕捉する必要があるからです。これは非常に高い精度が要求されますが、ESAはさらに遠距離でも動作できると確信しています。

「これまで行ってきたテストから、最大7万5000キロまで走行できることが分かっています」とウィッティング氏は語った。

レーザーは最大1.8Gbpsの速度でデータを伝送します。信号はユーテルサット9Bからkaバンド無線リンクを介して地球に送り返されます。欧州宇宙機関（ESA）の推定によると、EDRSシステムは完全に展開されると、1日あたり約50テラバイトのデータを宇宙から地球に伝送することになります。

このシステムは、EDRSが欧州委員会のコペルニクス・センチネル1号および2号衛星からの信号を中継する今年の夏に初めて使用される予定です。これらの衛星は、緊急サービスを含む陸海域の高解像度レーダーおよび光学画像撮影を担っています。

ユーテルサット9BのEDRSシステムは、エアバス・スペース・アンド・ディフェンス社によって商用サービスとして運用されます。EDRS専用の2基目の衛星は2017年に打ち上げられる予定です。

このシステムは2014年に試験的に成功し、センチネル1号衛星がインマルサットのアルファサットを経由して地球に画像を送信しました。アルファサットは旧型のレーザー通信端末を搭載しており、この送信はシステムの動作を実証することを目的としていました。

J・マイ/ESA