中国版「スターリンク」は商業宇宙旅行の新時代をリードすることになるのか？

8月初旬、千帆極軌道衛星群01号が長征6号改修ロケットによって打ち上げられ、成功した。公開情報によると、これら18基の衛星は、わが国の千帆衛星群のネットワーク衛星の第1弾である。これらは、米国のスターリンク衛星と同様に積み重ね方式で打ち上げられます。これらは低軌道衛星インターネットサービスにも使用されており、「中国版スターリンク」とも呼ばれています。この打ち上げは、我が国の商業宇宙産業に関する白熱した議論を再び巻き起こしました。

画像提供：新華社通信（撮影：鄭斌）

多くのヒーローが宇宙をめぐって競争している

近年、さまざまな要因の影響により、低軌道衛星インターネット業界は急速な発展期を迎えています。その中でも、米国宇宙探査公社の急速な発展は特に目を引く。 2019年5月23日、スターリンク衛星60基の最初のバッチが宇宙に打ち上げられました。 2024年8月6日現在、Starlinkは184回の打ち上げを実施し、合計6,851機の衛星を打ち上げています。そのうち、538 基の衛星は故障または軌道から外れており、6,313 基は軌道上にあり、6,239 基は運用中であり、5,823 基は運用軌道上にあります。 Starlink は事業のグローバル展開を実現し、99 か国で事業が承認され、300 万人を超えるユーザーを抱え、収益を上げています。英国のOneWeb社もそれに続いた。 2019年2月27日に最初の試験衛星を打ち上げて以来、軌道上の衛星の数は600機以上に達し、衛星群は完成に近づいている。カナダ、ロシア、ドイツ、韓国などの他の国々も独自のインターネット衛星群計画を提案している。さまざまな国で約 30 社が衛星インターネット コンステレーションの展開を計画しています。

我が国の低軌道衛星インターネット衛星群計画は、それほど遅くなく開始されました。すでに第13次5カ年計画期間中に、中国航天科技集団と中国航天科工集団が率いる中央企業は、独自の衛星インターネット衛星群計画を提案した。中国航天科技集団は、324機の低軌道衛星からなる紅岩衛星群の構築を計画している。中国航天科技総公司は、156機の衛星からなる世界規模のネットワーク「紅雲プロジェクト」を立ち上げる計画だ。両社は2018年12月に最初の試験衛星を打ち上げた。

我が国の初期の計画規模は比較的小さく、建設の進捗も比較的遅かった。状況が急速に変化する中、低軌道衛星群の戦略的重要性に鑑み、わが国は2020年4月に初めて衛星インターネットを「新インフラ」の範疇に含め、2021年4月26日にわが国の衛星インターネット分野の発展を調整する責任を負う中国衛星ネットワークグループ株式会社を設立しました。同社の設立は、中国の衛星通信および衛星応用産業における画期的な出来事です。現在までに我が国が国際電気通信連合（ITU）に申請した低軌道衛星の総数は51,300基に達しています。その中には、1万基以上の衛星を配備する衛星群計画が3つある。

中国星星網のGW衛星群は、500～600キロメートルの超低軌道に分散配置されたGW-A59サブ衛星群の6,080基を含む合計12,992基の衛星を打ち上げる計画である。 GW-A2サブコンステレーションには6,912機の衛星があり、1,145キロメートルの低軌道に分散しています。 2023年7月9日、長征2号Cロケットが初の衛星インターネット技術実験衛星を所定の軌道に打ち上げることに成功した。その後、我が国は11月23日と12月6日に2機の衛星インターネット技術試験衛星の打ち上げを完了しました。 GW衛星群は今年中に大量打ち上げを開始し、2030年までに衛星の10％の打ち上げを完了すると予想されている。2030年以降は、年間平均打ち上げ数は1,800機に達する。

画像出典: CCTVニュース

「千帆星座」は「G60星座」とも呼ばれ、2018年に設立された上海元鑫が主導し、早くも2019年11月に最初の2機の試験衛星の打ち上げを完了した。現在までに5機の試験衛星の打ち上げを完了している。今回打ち上げられた18機の衛星はネットワーク衛星の第1弾となる。上海市政府が強力に支援するプロジェクトである千帆コンステレーションは、今年中に108機の衛星の打ち上げを完了する予定です。地域ネットワークカバレッジを提供するために、2025年末までに648機の衛星の打ち上げを完了する。 2027年末までに合計1,296基の衛星の建設の第1フェーズを完了し、世界的なネットワークカバレッジを提供します。 2030年末までに15,000基以上の低軌道衛星のインターネットネットワーク化を完了します。

紅湖衛星群は、2017年に設立されたブルーアロー・エアロスペースの子会社である紅青科技が主導している。紅青科技は2024年5月24日に国際電気通信連合に周波数と軌道の申請書を提出しており、160の軌道面に合計1万基の衛星を打ち上げる予定だ。

上記に加えて、我が国のギャラクシー・エアロスペース、ステート・パワー・ハイテクなども独自のインターネット衛星群プロジェクトを計画しています。わが国の低軌道衛星インターネットの現在の建設進捗状況は世界の先進レベルとはまだ一定の差があるものの、激しい競争と繁栄の傾向を示しています。

世界をつなぐ

インターネット衛星が世界中でこれほど注目を集めている理由は、スターリンク プロジェクトの実践により、巨大な衛星群の経済的実現可能性が証明されたためです。低軌道衛星群は新世代の地球規模の情報インフラになると期待されており、その所有者は独占的優位性を獲得することになる。

低軌道衛星とは、地球の表面から約 300 キロメートルから 2000 キロメートルの間を周回する衛星を指します。これらの衛星は軌道高度が低いため、伝送遅延が小さく、リンク損失が少ないという特徴があり、衛星インターネット サービスの開発に非常に適しています。大まかな試算によれば、同一層内および層をまたぐ衛星間の最小安全距離が50キロメートルの場合、最大で35個の軌道殻しか存在せず、合計17万5000個の衛星を収容できることになる。スペクトル割り当てを考慮した他のアルゴリズムによれば、衛星の最大数は 60,000 個になります。

Starlink プロジェクト以前は、このような数値はリソースが無制限に利用可能であることを意味していました。しかし、スターリンクプロジェクトが実施されて以来、わずか5年で6,000基以上の衛星が打ち上げられており、最終目標は42,000基の衛星です。これにより、各国は低軌道宇宙資源の独占の危険性を実感することになる。

静止軌道が衛星通信市場を独占していた当時、世界はすでに宇宙資源不足の危機を経験していました。当時は衝突や相互干渉を避けるという原則により、同期軌道衛星のドリフト範囲は±0.1°に制限され、静止軌道上に最大1,800機の衛星を展開することができました。その結果、世界の衛星通信は少数の先進国の寡頭政治家によってほぼ独占されることになった。

低軌道では、静止軌道のように後発国に基本的な権利を留保することさえできない。それは「先着順」の原則に基づいてのみ行われます。誰が最初に申請したとしても、宇宙軌道と周波数の優先使用権を享受でき、先駆者は常に独占的優位性と利益を維持できます。

2030 年に登場予定の 6G 通信は、従来の地上アクセスから、空中、宇宙、陸、海上における全方位的かつ多次元的なアクセスへの変革を実現します。ネットワーク アーキテクチャは、宇宙ベース、空中ベース、地上ベースなどの複数のアクセス方法をサポートする必要があります。より広いカバレッジ範囲とより高い通信信頼性を提供するためには、低軌道衛星インターネットによってもサポートされる必要があります。その時までに、人々は飛行機や船、荒野でもインターネットにアクセスし、常にオンライン状態を保つことができるようになるでしょう。大規模な低軌道衛星群は、地上の移動体通信ネットワークの有益な補完および強化となるでしょう。前者は主に、配信エリアは広いが需要は少ない分散した顧客にサービスを提供しており、通信システムの絶対的なバックボーンである後者のサービスを部分的に補完しています。

言うまでもなく、インターネット衛星は、固定ネットワーク インフラストラクチャが未発達または存在しない世界の地域でも市場を開拓することができます。現在、インターネット インフラストラクチャがカバーされていない世界の地理的空間は、27 億人と 70% に及びます。さらに、先進国である米国でも、全国で移動通信基地局は40万局強しかなく、我が国の通信基地局1,083万局と比較すると、著しく不足しています。オーストラリア、ニュージーランド、ブラジル、メキシコ、フランス、ポルトガル、ドイツ、英国でのテストでは、Starlink のインターネット速度が地元の有線ブロードバンドをはるかに上回っていることが示されました。

低軌道インターネット衛星システムの軍事分野への応用は、宇宙空間での長期的存在により、戦場の偵察、電子対抗手段、ミサイル迎撃、通信支援などに大きな可能性を秘めています。全世界にわたる高帯域幅のビームカバレッジにより、軍隊の情報能力が大幅に強化されます。適切なペイロードを搭載すれば、全天候型、終日型の宇宙ベースの偵察・監視機能も実現し、戦場の状況を正確に把握することも可能となる。米軍は2019年から、StarlinkプロジェクトでSpaceXとの協力を継続的に強化してきました。ロシアとウクライナの紛争の間、スターリンク衛星のネットワークサポートは、通信、偵察などの面でウクライナ軍に多大な支援を提供しました。

我が国の通信分野の自立と関連産業の発展の道のために、我々は勇気を持って前進し、独自のインターネットコンステレーションを開発し、低軌道衛星のスペクトル資源を獲得しなければなりません。国の長期的な発展と安全保障の観点から、資源の希少性と軍事的重要性を考慮すると、我が国の衛星インターネットが他国に遅れをとることは許されません。

著者: Yu Yuanhang、北京航空宇宙システム工学研究所上級エンジニア

制作：中国科学普及協会

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