日本にビットが滝と降る
通信衛星軌道開拓研究所
text : 喜多充成 photo : 凸凹卍

鉄とサッカーの町として知られる「カシマ」は、実は日本における衛星通信の聖地こが画期的かを知るために、まず衛星通でもあった。

信の基礎知識について解説しておこう。

世界初の人工衛星スプートニクがソ連の地球上の任意の点を電波で結ぶ宇宙空手で打ち上げられたのは冷戦のまっただ間の中継基地が通信衛星だ。なかでも、なかの1957年。通信衛星テルスターがケ空の1点に静止して見える静止衛星はとりネディ大統領暗殺の衝撃映像を日本に伝えわけ重要かつ有用だ。衛星が赤道上空約届けた（62 年）わずか２年後の 64 年には3万6000kmの円軌道を東に向かって周回「静止」通信衛星シンコム3号が東京オリン

すると、地球を一周するのにかかる時間がピックの映像をリアルタイムで世界に伝えちょうど1日（正確には23時間56分）となる。

た。東京五輪は日本で行なわれた最初のそのため、地球と衛星の相対的な位置関オリンピックであると同時に、通信衛星で係は変わらなくなる。ちょうど「帽子のつば国際中継された最初のオリンピックでもあの先は、頭をどう回転させても同じ方向にったが、その映像伝送を担ったパラボラア見える」というのと同じことになるわけだ。

ンテナが置かれていたのが、ここ通信総従って静止衛星ならば、地上のアンテナ設合研究所鹿島宇宙通信研究センターだっ備は固定しておけばいい。静止軌道が非たのだ。記念すべきそのアンテナはすで常に使い勝手のいい衛星の軌道であるとに撤去されたが、その跡には「東京オリンいわれる理由がこの点だ。

ピック宇宙中継の地」と記された記念碑が置かれている。

196 +++ iNTERNET magazine +++田中さんらが構想する「8の字衛星」のどだが、それほど使い勝手のよい軌道であるだけに、静止軌道には予備衛星も含

その碑の脇で試作品の衛星アンテナをめ300個以上の衛星が打ち上げられ、すで手にしているのは、同研究所モバイル衛星に新たな衛星を置く余地はなくなりかけて通信グループリーダー、田中正人さん。田いる。また、これだけ衛星が混み合ってく中さんに、40年余の衛星通信の歴史に新ると「電波の干渉」も問題になってくる。日たなステージを開く「8の字衛星」について

本のBS放送のチャンネルがなぜ奇数だけ話を聞いた。

かというと、偶数チャンネルはお隣の韓国

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が使っているから。電波の干渉を避ける

角と仰角の2つのパラメーターを同時に調ため、両国に違う周波数が割り当てられ整するのは、腕が3本あるヤジロベエをバているわけだ。静止衛星の軌道位置も電ランスさせるようなテクニックと忍耐力が必

波の周波数同様「有限の資源」であり、そ要だ。ところが相手が天頂ならば話は簡の利用には多国間の複雑な利害調整が必単。もしアンテナが平らなら、それを水平要となる状況がすでに生じているのだ。

な場所に置くだけで照準はビシッと真上を向いてくれる。

技術的にはすぐにでも可能

実は筆者はかつて静止天頂衛星を経験している。衛星電話を携えて赤道直下のアマゾンに出かけた折り、通信相手となる

この閉塞状況をうち破ってくれるのが、西大西洋衛星はちょうど真上にあった。当田中さんらが構想する「8の字衛星」だ。し地の主たる交通手段は船だが、水に浮かかしいったい何が「8の字」なのか。

ぶ船のデッキは当然のことながらほぼ水平「もし肉眼でそれが見えるとすると、衛を保つ。アンテナを船のデッキに置くだけ

星は1日で天頂付近と真南方向の水平線ので、船がどの方向に舳先を向けても衛星少し上あたりを結ぶ2点を回り、8の字にを捕捉した状態がいつも維持できた。つスラロームを描いて飛ぶように見えるはまり「バリ3」のモバイル衛星通信がこのとず。この軌道に3機の衛星を配置すれば、き実現していたのである。

少なくとも1機の衛星がいつも天頂付近に静止衛星が天頂衛星となるのは、地球いることになる。これが非常に大きなメリ上でも赤道直下の限られた場所だけだが、ットを生むんです」

ゾン同様、モバイル衛星通信が可能な土衛星が北半球側に来たときの仰角（水平線地にしようというのが、8の字衛星すなわから見上げたときの角度）が高くなってくち、準天頂衛星の大きな狙いだ。

る。0時と8時と16時という具合に、3機の「アンテナの技術もどんどん進んでいま衛星の軌道を8時間（1日の3分の1）ずつずす。500円玉程度のパッチアンテナや、導らして配置すれば、田中さんがいうような電性の布で作ったアンテナを真上に向け「準天頂」の衛星システムが実現することにておくだけで衛星通信ができるようにななる。静止衛星の着想はSF作家、アーサる。自動車の天井やダッシュボードにペター・C・クラークによるものだった。大作

ッと貼るだけで、モバイル衛星通信が実現『2002年宇宙の旅』と並ぶホームラン級のするようになります。

大発明だったが、「準天頂」はシングルヒッ

しかも、衛星をこの軌道に打ち上げるト3本で同じ1点を得ようという、新しい衛上で、技術的な問題はまったくありません。

星軌道なのだ。

ロケットの打ち上げ場が赤道に近い場所ででは衛星がいつも天頂、つまり真上にいるとどういうメリットが生じるのか。

198 +++ iNTERNET magazine +++衛星の軌道を工夫することで、日本をアマ静止衛星の軌道を 45 度傾けることで、なくてはならないという制約もない。たとえば、私の郷里である青森あたりから（笑まず、第一のメリットは衛星捕捉が容易い）、真東に向かってロケットを打ち上げになるということである。目では見えない

れば、衛星を容易にこの軌道に入れるこ衛星にパラボラアンテナをぴったり合わせとができるんです」

るのがどれほど難しい作業であるかは、自この軌道、実は田中さんが通信総合研分でBSやCSのアンテナを取り付けたこと究所（当時は郵政省電波研究所）に入所しがある人ならすぐに分かるだろう。いくらた当時の上司、高橋耕三さん（衛星研究部衛星が静止しているからといっても、方位衛星管制研究室）、の論文に最初の着想がインターネットマガジン／株式会社インプレスR&D©1994-2007 Impress R&D

天頂を守るローテーション
1日でちょうど地球を1 周する静止衛星の軌道を傾けると、衛星が北半球に来たときの仰角（衛星を水平線から見上げた角度）が高くなり、電波は真上から、つまり電柱やビル、山に邪魔されない角度から降り注いでくることになる。120度ずつ軌道をずらした3つの衛星が日本の天頂付近を3交代制でカバーする。

付録CD-ROMのLABOフォルダーに、8の字衛星の動きを解説した同研究所作成のMPEGムービー（146MB）を収録。

打ち上げ失敗衛星が大きく貢献
各 種 データ通 信 実 験 のためＨ２ロケット５号 機 で 打ち 上げられた
COMETS 。ロケットの2段エンジンのトラブルで所定の静止軌道には入れなかったが、衛星に搭載された限られた燃料をやりくりして軌道高度を上げ、実験の手法も工夫することで一定の成果を収めた。周回ごとに仰角の変わる軌道に衛星を投入、「仰角の高い衛星ならビルの多い都市部でも安定した通信が可能である」という、8の字衛星に向けた貴重な「実証データ」を得られた。

記されている。当時のソ連が利用しよう

8の字は日本のオリジナルとしていた、高緯度地方の通信に利用しやすい「モルニア軌道」にヒントを得たものだ。モルニア軌道の衛星の直下を地図もともとは郵政省所管の研究機関であっ上でトレースすると、ちょうどカムチャッカた通信総合研究所にとって、「周波数資源半島辺りの緯度で漢数字の八の字の頂点の有効利用」は重要なミッションだ。未利が描かれる軌道だが、それを中緯度に位用の軌道を開拓して周波数の有効利用に置する日本にあわせアレンジしたものともつなげようとする田中さんらは、古くて新いえる。
「8の字」は日本の衛星の聖地で編しいテーマに取り組んでいるわけである。

み出された、日本オリジナルの衛星軌道な取材のため研究所を訪れたのは、ちょうのだった。

ど日本で開催されたW杯のまっただなか。

「準天頂衛星ならば、モバイル通信に加研究スタッフは「日韓高速衛星伝送実験・えGPSのような測位手段としても、また極サテライトスタジアム」（230ページ参照）の域との通信や観測など、従来の静止衛星ため、田中さんを除いてはほとんど出払っではカバーしきれなかった用途が開けてていた。この実験は静止衛星を用いてハくる。また、静止衛星と準天頂衛星は、見イビジョン画面3面分、155Mbpsという巨かけ上の角度が離れているため、同じ周大なデータストリームを配信する実験は大波数の電波を使っても干渉は起こらない。

成功を収めたが、こうした大型コンテンツ周波数の有効利用にもつながる衛星軌道が滝のように真上から降り注いでくる日も、なんです」

おそらくそう遠くない未来のことだろう。

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独立行政法人通信総合研究所
鹿島宇宙通信研究センター
モバイル衛星通信グループ
所在地：茨城県鹿嶋市平井893-1
www.crl.go.jp
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