「超小型衛星網による森林火災の高頻度検知、配信システムの開発～UNIFORM プロジェクト～」
斎藤 悠樹（次世代宇宙システム技術研究組合）

東大の超小型衛星センター111では、50kg 級の非常に小さな衛星の開発が行われているが、我々はそれにより新しい宇宙市場をつくることを目的に、日々活動している。
今まで衛星はほとんど静止軌道上に上がっていて、240 機ぐらいあるのだが、日本製の衛星は 1 機しか上がっていない。そこで、日本はこれからもっと市場の力を巻き込んで、国に頼らない民間レベルでの宇宙市場を開拓していく必要がある。我々は小さな 50kg 級の衛星をたくさん作り、早い期間で安く開発し、新しい市場を開拓しようと思って日々研究開発を行っているのである。そのうち一つのプロジェクトが森林火災検知をミッションとしており、それが REDD プラスと絡んでくるのではないかと思う。

森林火災の検知に特化したプロジェクトとして、我々は UNIFORM112プロジェクトを行っている。複数の超小型衛星を打ち上げ、衛星網を構築すると、高頻度に観測ができる。そ111
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http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/nsat/main.html
UNiversity International FORmation Mission
146れを、例えば炭素の備蓄量を測るという利用ではなく、準リアルタイムで消火隊に配信し、実際の消火に役立ててもらうという発想で行っている。プロジェクトリーダーは和歌山大学の秋山先生で、文科省予算で 2015 年までの 5 年間のプロジェクトである。

日々我々がどのように開発しているか、簡卖に紹介する。優秀なエンジニアがまじめに議論したり、議論しすぎて尐し疲れてしまうこともある。面白いのは、50kg という小さな衛星なので、皆がクリーンルームの中に集まって楽しく作ることができる。教授陣が、国際学会でなぜかダンスをしているという不思議な写真もある。

我々のプロジェクトには四つのワーキンググループがある。もちろん衛星を作らなければいけないので、石橋さんをリーダーに Flight Segment のワーキンググループ、＊倉原＊さんをリーダーに地上局のネットワークの配備、私がリーダーを務める国際協力と将来の商業利用に特化したワーキンググループがある。

我々のプロジェクトのカバレッジは非常に広く、衛星を開発し、実際の地上局を配備し、共通のデータプラットフォームを作り、複数の衛星から下りてくるデータを一つの場所に147

まとめ、多数のユーザーに簡卖に利用してもらおうという構想の下に開発を行っている。

UNIFORM プロジェクトの目的は森林火災の検知なので、これが実際にどのぐらい消火に有効であるか、定量的評価ができれば非常にうれしい。実際に森林火災を発見すると、準リアルタイムで消火隊に連絡し、その結果、発見が遅れていれば本来燃えるはずであった森林の面積のどれぐらいがセーブされたのかを評価できればいいと思っている。実際に我々がターゲットとしているエリアは、インドネシアやブラジルなどの森林火災が社会問題になっている区域で、それらの国の消火隊と協力して、このような評価をしていきたい。

我々の衛星の簡卖なスペックの特徴は、はやり 50kg という軽い重量で、サイズは 50cm×50cm×50cm である。また、搭載のミッションとして、マイクロボロメータカメラという熱を感知するセンサと可視カメラを積んでいる。

これは現時点で我々が注目している、森林火災が社会問題になっている地域である。オーストラリアでは 2009 年には大量の死者が出た火災が発生しており、ほかにもインドネシ
アなどの地域においては人々の消火に対するモチベーションが高いので、我々に協力していただけるだろうと思い、ピックアップしている。

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我々が現在想定しているのは、太陽同期軌道で、いわゆる極軌道を回る軌道である。地球は自転しているので、衛星が極軌道を飛ぶと、地球上のほぼすべてのエリアの観測ができる。それを複数機飛ばすことで、いろいろな場所を高頻度で観測できる。

我々のボロメータカメラは、観測幅が 100km ぐらいある。カメラなので、1 枚撮ったら次にまた 1 枚撮るというように、衛星がある地点の上を通過すると、そのエリアの森林火災の情報が得られる仕組みになっている。

既存の火災を検知する衛星と何が違うのかを比較した表である。一番有名な MODIS の観測幅は非常に広く、約 2300km ある。ただ、解像度は 1km×1km である。赤道付近を観測した場合、1 日に 2 回ぐらい同じ地点を観測できる。
我々の UNIFORM サテライトの場合は、観測幅は 100km と非常に短いのだが、200m の分解能を持っている。1km と 200m は、消火隊にとっては大きな違いで、実際に森林だけがある
ような、道路がなく消火隊がなかなか奥に入っていけない場所では、1km×1km のどこかで燃えていると言われても、迅速にその場に行くことは難しい。ところが、200m×200m であれば、道路がなくても、比較的近くに行けば燃えている場所を確認できる場合もあるだろ149

う。実際に消火の役に立てるような解像度だと思って、200m が選ばれた。
観測幅が小さいので、同じ場所を観測するためにかかる時間分解能は、実は 3 日に 1 回ぐらいと小さい。ところが、超小型衛星は軽くて早くて安く開発できるので、これを大量に飛ばすことにより、観測頻度を上げることができる。もちろん選ぶ軌道によっても観測頻度は変わってくるのだが、例えば赤道の周りを回すような軌道で回せば、赤道直下の観測が 90 分に 1 回できる。
観測頻度が多いと、早期発見、早期消火に役立つことは当然だが、もう一つは被雲率の問題を回避できる一つの方法でもあり、雲がない瞬間を狙って写真を撮ることもできるだろう。

REDD プラスへのアプリケーションは、早期発見・早期消火により、本来排出されるであろう CO2 の量が減ったのであれば、減った分の CO2 をトレードできるのではないかと、我々はこの辺に関しては素人なのだが、ぼんやりと考えている。
商業利用などいろいろな可能性があるのだが、このプロジェクトを通じて共通のデータプラットフォームを作成する予定で、あらゆる一般の方々が簡卖にアクセスして利用できるデザインにしようと思っている。今までは、特定の人に非常に高額な値段で衛星データを配信していたが、大量のユーザーに安く売ることで収益を上げていこうという、新しいビジネスモデルができるのではないか。

超小型衛星センターの一つのプロジェクトとして UNIFORM プロジェクトがあり、そこでは森林火災の検知に特化したミッションプロジェクトを遂行している。将来的には商業利用を考えており、そのうちの一つに、REDD プラスの枠組をうまく利用できるのではないかと考えている。

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質疑応答

（Q1：林野庁 田中） 技術的な面としては、一定の温度を検出して、何度以上で火災と判断するのではないかと思うが、その場合、地上にある熱くなった車や海上にあるタンカーなども検知するのではないか。

（斎藤） そうなのだが、実はミッションペイロードは二つあり、一つが可視カメラである。100m の分解能の可視カメラで画像を比較し、火山など、森林火災でないと明らかに判断できるものに関しては、可視カメラの情報を利用して排除する。プロセス自体は衛星で火災だと検知するのではなく、撮ったものをすべて X-band で地上に降ろし、得られたデータを地上で解析して、火災かそうでないかを判別する。

（Q1：林野庁 田中） もう一つ、運用の点で面白いと思ったことは、例えばこれを途上国が自分で持って自分で運用することを目指しているのではないかと思うのだが、コスト的にどの程度を目指しておられるのか。

（斎藤） UNIFORM プロジェクトは国際協力のやりやすい枠組だと思っている。例えばブラジルやベトナム、インドネシアは衛星を作りたい、技術を日本から学びたいと思っている。彼らに日本に来てもらい、我々は技術を提供し、衛星を作って運用して回してもらうことができる。衛星の所有権は誰になるかという問題は今後議論していかなければいけな
いが、衛星の所有権が誰であれ、データを皆で共有できる枠組を作ろうと考えている。コストは衛星 1 機につき 2 億～3 億円で、運用コストは把握しきれていない。

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