7 地球低軌道での小型衛星の運用に関するFAQ

によるものです。Utpal Bhatt

小型衛星

LEOとは?

LEO(Low Earth Orbit)は、高度(500〜2000km)、用途(リモートセンシング&通信)ともに新しい「宇宙」であることは言うまでもありません。ちなみに、ISS(国際宇宙ステーション)もこのLEO軌道上にあります。LEOは軌道傾斜角の点で理想的です。劇場で座席が異なれば、それぞれ異なる理由で価値のあるパフォーマンスを見ることができることを思い浮かべてください。

 

衛星コンステレーションとは何か、なぜ必要なのか?

A swarm (<100 to 1000s) of small (less than 500KGs / 1,000LBs) satellites designed specifically to provide true global internet network coverage and or support telecommunications networks. And why do we need to use space for global coverage when we have high-speed internet already? Currently, the data is carried/transferred via long-haul transcontinental cable networks. The physical nature of data being carried through these cables presents two huge hurdles – First, the amount of effort and cost to lay these underwater cables spanning continents. And then the speed at which these cables are able to transfer data, AKA latency. Consequences are that the physical installation poses limitations on their reach for a true global network and in today’s day and age of Big Data, the latency can potentially cost a fortune – think about the commercial transactions at a global scale – trillions of dollars back and forth every day on the stock exchanges for example!

 

LEOの星座は何を約束するのか?

この小型衛星のネットワークは、大陸横断ケーブルの物理的な性質を取り除くために特別に設計されており、その結果、遅延を大幅に減らすことができます。ニューヨークとロンドンを結ぶ大陸横断ケーブルは58ミリ秒の遅延があります。SpaceX社のStarlink衛星は、すでに44ミリ秒を検証しており、さらに33ミリ秒まで短縮することを目指しています。まさに "時は金なり "です。また、ワイヤレス接続は、衛星から直接見える位置にあるため、真のグローバルカバレッジを提供します。高度550kmの小型衛星1基で、105万平方キロメートル(約652439平方マイル)の国土をカバーします。

人工衛星は超高価なのでは?

しかし、これまで宇宙船は作るのにお金がかかり、軌道に乗せるにはさらにお金がかかりました。しかし、SpaceX社のFalcon 9のような再利用可能なロケット技術の進歩により、そのコストは大幅に削減されました。従来の衛星は1億ドルから3億5千万ドル、さらに打ち上げに1億5千万ドルから4億5千万ドルかかり、合計2億5千万ドルから8億ドルのコストがかかっていました。一方、小型衛星は、1億2000万ドルから5000万ドル、打ち上げに100万ドルから6000万ドル、合計で120万ドルから1100万ドルです。大学や小さな研究所が、完全にカスタマイズされた衛星を宇宙に送り出すことが、従来の何分の一かの費用でできるようになったのです。

 

小型衛星はどれも同じなのですか?

小型衛星のエコシステムは、ミニ、マイクロ、ナノ、ピコ、フェムトに分かれています。最も関心が高いのは、ミニサット(通信)とナノサット(リモートセンシング)です。この2つの分野は完全に商業化されており、民間企業が構造設計からアプリケーション、長期クラスタメンテナンス、交換、廃棄を含む衛星の全ライフサイクル管理に至るまで、すべての開発を主導していることを意味する。

 

市場の規模は?

小型衛星のバリューチェーンには、部品メーカー、サブシステムOEM、衛星インテグレーター、ロケット&サービス、衛星/コンステレーションオペレーターが含まれます。また、SpaceXは12,000機(計画数42,000機)のStarlink衛星群の打ち上げをFCCから承認されており、AmazonはProject Kuiperと呼ばれる独自の小型衛星群の打ち上げ3,236機を承認、OneWebは小型衛星群の打ち上げ1,280機を承認している(計画数48,000機)。

 

グリーンツィードは、この「空間」にどのような価値をもたらすのでしょうか。

衛星の打ち上げコストの大部分は重量に左右され、燃料の量と直接関連します。非金属、特に熱可塑性コンポジットを使用することで、この打ち上げコストを削減することができます。PEEKのようなポリマーは、優れた耐放射線性、熱性能(老化、サイクル、機械的強度保持)、低真空アウトガス特性により、この環境に最適な選択肢となります。炭素繊維と組み合わせることで、PEEKベースのコンポジットがさらに金属部品の代替を可能にします。より複雑な金属形状の場合、グリーンツィードのXycomp® DLFコンポジットなどの材料は、ブラケット、エンクロージャ、フェアリング、カバー、ケーブルサポート、機器マウントなどの用途で大幅な重量削減を可能にします。