データ中継衛星
低軌道を周回する人工衛星や宇宙船と地上との通信は、人工衛星や宇宙船を地上局が可視できるわずかな時間のみ可能であるため、通信可能な時間帯と転送可能なデータ量には限界がある。常時通信可能とするためには、地上局を多数配置し、必要に応じて海上に衛星追跡艦を展開する必要があるが、多大なコストを要するほか、国外への地上局の設置には相手国の協力が必要となる。
このため、静止軌道上のデータ中継衛星が考案された。静止軌道からは1機で低軌道の6割を見通すことができるため、低軌道の衛星や宇宙船と地上局の間の通信を静止衛星で中継することで、限られた地上局で通信可能な範囲を拡大することが可能となる。静止軌道上に3機を配置することで低軌道全体が可視範囲となり、軌道公転時間のほとんどで通信が可能である。
データ中継衛星には、Sバンド、Kuバンド、Kaバンドなどのアンテナと衛星間通信機器が搭載されており、第2世代のTDRSでは最大300Mbps、宇宙航空研究開発機構が運用していたデータ中継技術衛星こだまでは、最大240Mbpsで通信を行っている。近年は地球観測衛星は高分解能化、高頻度観測化が進んでおり、データ中継衛星も大容量のデータを地上に転送する必要があるため、第3世代のTDRS、こだま後継機では、Kaバンド高利得アンテナで最大800Mbpsに通信速度が高速化されている。2016年1月に打ち上げられたEDRS(欧州)、2020年11月に打ち上げられた光データ中継衛星(日本)など、新世代のデータ中継衛星には、きらり(日本)、ARTEMIS(欧州)などの試験衛星でテストされた光無線通信が衛星間通信に採用された。