スターリンク

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スターリンク
Starlink Mission (47926144123).jpg
60基の衛星の打ち上げ(母機分離前)
製造 スペースX
アメリカ合衆国の旗 アメリカ合衆国
運用 スペースX
用途 衛星インターネットサービス
仕様
宇宙機の種類 小型衛星
打ち上げ時の重量 v0.9: 227 kg
v1.0: 260 kg
機材 Ku/Ka/Eバンド英語版フェーズドアレイアンテナ
ホールスラスタ
備考 低軌道
製造
状態 運用中
打ち上げ 2000基以上が稼働中[1]
Tintin: 2
v0.9: 60
v1.0: 1678
v1.5ː 51
運用 2000基以上[1]
最初の打ち上げ 2018年2月22日
最後の打ち上げ 2022年4月1日
スターリンクのロゴ

スターリンク (Starlink)は、アメリカ合衆国の民間企業スペースX社が運用している衛星コンステレーション[2]。低コスト・高性能な衛星バスと地上の送受信機により、衛星インターネットアクセスサービスを提供することを目的とする[3][4]。2020年、北アメリカ大陸ヨーロッパで試験運用が始まった[5]。サービス提供エリアでは、直径55センチメートル程度のアンテナで通信衛星と電波を直接やり取りして、地上の通信インフラが未整備の地域でもインターネットに接続できる[5]

スペースXは、人工衛星を軍用や[6]、科学・探検などの用途に販売することも計画している[7]ほか、2020年代中頃までに総数約12,000基の人工衛星を3階層にわたって展開することを計画している。最初が高度550kmの約1,600基の衛星で、次が高度1,150kmのKu/Kaバンドを用いる約2,800基の衛星、さらに高度340kmのVバンドを用いる約7,500基の衛星である[8]。10年におよぶ計画の総コストは、設計・製造・打ち上げなど100億ドル近くに達すると推計される[9]

概要[編集]

スターリンクはスペースXが運営する衛星インターネットコンステレーションであり[10][11]、地球上のほぼ全地域に衛星インターネットアクセスを提供している[12][13]。 この衛星コンステレーションは、2021年半ば時点で1600機を超える衛星で構成されている。最終的には地球低軌道(LEO)上の何千もの大量生産された小型衛星で構成され、地上に置かれた専用の送受信機と通信することになる。衛星インターネットサービスによって世界人口のほとんどをカバーすることが技術的に可能となるが、実際にサービスが提供されるのはスペースXがサービス提供のライセンスを取得した国に限られる。2021年9月現在、17カ国でベータ版サービスを提供している。

スターリンクはワシントン州レドモンドにあるスペースXの衛星開発施設で研究、開発、製造、軌道制御が行われている。10年にもおよぶ計画の総コストは、設計・製造・打ち上げなど100億ドル近くに達するとスペースXは2018年5月に見積もっている[9]

製品開発は2014年に始まった。2018年2月にプロトタイプのテストフライト衛星2基を打ち上げた[14]。2019年5月には、商用サービスに向けた最初の大規模な打ち上げが実施され、追加のテスト衛星と60基の運用衛星が配備された[10][15][16] 。スペースX社は一度に最大60基の衛星を打ち上げ、2021年後半か2022年までにほぼ全世界にサービスを提供するために、260kgの宇宙船を1,584基[17]配備することを目指している[18]

2019年10月15日、米国連邦通信委員会(FCC)は、国際電気通信連合(ITU)に、FCCが既に承認している1万2000基のスターリンク衛星を補完するための3万基の追加衛星用の周波数を手配するための申請書を、スペースXに代わって提出した[19]。 2021年までに、スペースXはGoogle Cloud PlatformおよびMicrosoft Azureと契約を結び、地上でのネットワークインフラをスターリンク用に提供することで提携した[20]

天文学者は、この計画が地上からの天体観測に与える影響や、既に混雑している軌道環境に衛星がどのように追加されるかについて懸念を示している[21]。 スペースXは、衛星の運用時の輝度を下げることを目的としたいくつかのアップグレードを実施することで、こうした懸念を軽減しようとしている[22]。 衛星にはクリプトンを燃料とするホールスラスタが搭載されており、寿命が尽きると軌道から離れることができる。また、衛星は地上から送られる追跡データに基づいて、自律的に衝突を回避するように設計されている[23]

打ち上げ履歴[編集]

No. ミッション 打ち上げ日時 (UTC) 発射場 打ち上げ機 軌道 軌道傾斜角 打ち上げ
衛星数
備考 結果
- Tintin[24] v0.1 2018年2月22日14:17[25][26] ヴァンデンバーグ空軍基地 SLC-4E F9 FT
B1032.2
LEO 97.44° 2 2基の試験衛星はTintin A/Bと呼ばれる
(MicroSat-2a/2b)
成功
1 v0.9 [27] 2019年5月24日 02:30 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1049.3
LEO ~53° 60 衛星間リンクを持たない初期型の初の大規模打ち上げ[16] 成功
2 v1.0 L1 [28] 2019年11月11日 14:56 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1048.4
LEO 53° 60 運用バージョンの初打ち上げ。Kaバンドアンテナが追加されている。 成功
3 v1.0 L2 2020年1月7日 02:09 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1049.4
LEO 53° 60 1基はダークサットと呼ばれる黒く塗装された機体 成功
4 v1.0 L3 2020年1月29日 14:06 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1051.3
LEO 53° 60 成功
5 v1.0 L4 2020年2月17日 15:05 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1056.4
LEO 53° 60 成功
6 v1.0 L5 2020年3月18日 12:16:39 KSC LC-39A F9 B5
B1048.5
LEO 53° 60 成功
7 v1.0 L6 2020年4月22日 19:30:30 KSC LC-39A F9 B5
B1051.4
LEO 53° 60 成功
8 v1.0 L7 2020年6月4日 01:25:00 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1049.5
LEO 53° 60 1基はバイザーサットと呼ばれるアンテナに日除けを付けた機体。 成功
9 v1.0 L8 2020年6月13日 09:21:18 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1059.3
LEO 53° 58 3機のプラネット・ラボ社の地球観測衛星 (SkySat 16-18) も同時に打ち上げ。 成功
10 v1.0 L9 2020年8月7日 05:12:00 KSC LC-39A F9 B5
B1051.5
LEO 53° 57 57機のスターリンク衛星と2機のBlackSky衛星が打ち上げられた。この打ち上げより、全機がバイザーサット仕様となっている[29] 成功
11 v1.0 L10 2020年8月18日 14:31:16 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1049.6
LEO 53° 58 3機のプラネット・ラボ社の地球観測衛星(SkySat 19-21)も同時に打ち上げ。 成功
12 v1.0 L11 2020年9月3日 12:46:14[30] KSC LC-39A F9 B5
B1060.2
LEO 53° 60 成功
13 v1.0 L12 2020年10月6日 11:29:34 KSC LC-39A F9 B5
B1058.3
LEO 53° 60 成功
14 v1.0 L13 2020年10月18日 12:25:57 KSC LC-39A F9 B5
B1051.6
LEO 53° 60 成功
15 v1.0 L14 2020年10月24日 15:31 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1060.3
LEO 53° 60 成功
16 v1.0 L15 2020年11月25日 02:13:12 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1049.7
LEO 53° 60 成功
17 v1.0 L16 2021年1月20日 13:02:00 KSC LC-39A F9 B5
B1051.8
LEO 53° 60 成功
- v1.0 Tr-1 2021年1月24日 15:00:00 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1058.5
LEO 97.5° 10 ライドシェア(相乗り)ミッション「Transporter-1」として、10機のスターリンク衛星と133機の小型衛星が打ち上げられた。極軌道への初の打ち上げとなる。また、衛星間レーザー通信システムを試験的に搭載した機体となっている[31] 成功
18 v1.0 L18 2021年2月4日 06:19:00 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1060.5
LEO 53° 60 成功
19 v1.0 L19 2021年2月16日 03:59:37 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1059.6
LEO 53° 60 大西洋上でファルコン9ブースターを紛失[32] 成功
20 v1.0 L17 2021年3月4日 08:24:54 KSC LC-39A F9 B5
B1049.8
LEO 53° 60 第2段が軌道離脱に失敗し、3月26日に米国オレゴン州からワシントン州にかけた上空に再突入した[33] 成功
21 v1.0 L20 2021年3月11日 08:13:29 CCAFS SLC-40 F9 B5
B1058.6
LEO 53° 60 成功
22 v1.0 L21 2021年3月14日 10:01:26 CCAFS SLC-40 F9 B5B1051.9 LEO 53° 60 成功
23 v1.0 L22 2021年3月24日 08:28:24 CCAFS SLC-40 F9 B5B1060.6 LEO 53° 60 成功
24 v1.0 L23 2021年4月7日 16:34:18 CCAFS SLC-40 F9 B5B1058.7 LEO 53° 60 成功
25 v1.0 L24 2021年4月29日 03:44:00 CCAFS SLC-40 F9 B5B1060.7 LEO 53° 60 成功
26 v1.0 L25 2021年5月4日 19:01 KSC LC-39A F9 B5B1049.9 LEO 53° 60 成功
27 v1.0 L27 2021年5月9日 06:42 CCAFS SLC-40 F9 B5B1051.10 LEO 53° 60 成功
28 v1.0 L26 2021年5月15日 22:56 KSC LC-39A F9 B5B1058.8 LEO 53° 52 カペラ・スペース社の小型衛星とTyvak社の地球観測衛星 (Tyval 0130)も同時に打ち上げ。 成功
29 v1.0 L28 2021年5月26日 18:59 CCAFS SLC-40 F9 B5B1063.2 LEO 53° 60 成功
- v1.0 Tr-2 2021年6月30日 19:31 CCAFS SLC-40 F9 B5B1060.8 LEO 97.5° 3 ライドシェア(相乗り)ミッション「Transporter-2」の一部。

極軌道に対する2回目の打ち上げ。

成功
30 v1.5Group 2-1 2021年9月14日 03:55:50 ヴァンデンバーグ空軍基地 SLC-4E F9 B5B1049.10 70.0° 51 ヴァンデンバーグ空軍基地からの初の打ち上げであり、初の太陽同期軌道でない高軌道傾斜角の打ち上げ。 成功
31 v1.5Group 4-1 2021年11月13日 11:19:30 CCAFS SLC-40 F9 B5B1058.9 53.2° 53 Group 4のスターリンク衛生の初の打ち上げ。 成功
32 v1.5Group 4-3 2021年12月2日 23:12:15 CCAFS SLC-40 F9 B5B1060.9 53.2° 48 成功
33 v1.5Group 4-4 2021年12月18 9:24:40 ヴァンデンバーグ空軍基地 SLC-4E F9 B5B1060.9 53.2° 51 予定

国ごとの提供状況[編集]

衛星を使ったサービスを提供するには、国際電気通信連合(ITU)の規定や長年の国際条約により、各国の当局から許可を得る必要がある。その結果、スターリンクのネットワークは緯度約60度以下でほぼ全世界をカバーしているにもかかわらず、農村部や十分なサービスが行き届いていない地域へのブロードバンドサービスが約12カ国でしか提供できていない。また、スペースXはサービスを展開するための手続きを行う必要があり、その状況によって提供される地域、順序、期間が左右される。例えば、スペースXは2020年6月にカナダのみで正式に許可を申請し[34]、2020年11月に規制当局が認可したことで[35]、その2ヶ月後の2021年1月にサービスを展開し始めた[36]

2021年9月時点、スターリンクは17カ国で提供されており[37]、そのほか多くの国で規制当局に認可を申請している[38]日本では、KDDIがスペースXと業務提携し、2022年に1,200箇所の基地局を介して地方の顧客向けにより高速な通信の提供を目指すことを発表した[39]

2022年ロシアによるウクライナ侵攻が始まると、ウクライナでは通信インフラが攻撃される虞が強まった。開戦2日後の2月26日[5]、ウクライナのデジタル転換相を兼務するフョードロフ副首相はツイッターでスターリンクの提供を要請[40]。スペースX社CEOイーロン・マスクは2022年2月27日7時33分(日本標準時)、ツイッターを通じて、スターリンクがウクライナで利用可能であると表明した[41]。スターリンクは、ウクライナの部隊による無人航空機(ドローン)での偵察や攻撃、公的機関や市民による戦況などのSNSへの投稿に利用され、国土防衛戦や国際世論に対する情報・宣伝戦を支えている[5]。ウクライナでの利用者増加により、スマートフォン用のスターリンク接続システムは同年3月に一時、世界で最も多くダウンロードされたモバイルアプリになった[5]

国ごとの提供状況
地域 時期 現状
北アメリカ アメリカ合衆国の旗 アメリカ (試験版)2020年8月[42](ベータ版)2020年11月[43] ベータ版
北アメリカ カナダの旗 カナダ 2021年1月[44] ベータ版
ヨーロッパ イギリスの旗 イギリス 2021年1月[45] ベータ版
ヨーロッパ ドイツの旗 ドイツ 2021年3月[46] ベータ版
オセアニア ニュージーランドの旗 ニュージーランド 2021年4月[47] ベータ版
オセアニア オーストラリアの旗 オーストラリア 2021年4月[48] ベータ版
ヨーロッパ フランスの旗 フランス 2021年5月[49][50] ベータ版
ヨーロッパ オーストリアの旗 オーストリア 2021年5月[49] ベータ版
ヨーロッパ オランダの旗 オランダ 2021年5月[51] ベータ版
ヨーロッパ ベルギーの旗 ベルギー 2021年5月[51][52] ベータ版
ヨーロッパ アイルランドの旗 アイルランド (試験版)2021年4月[53] (ベータ版)2021年7月[54] ベータ版
ヨーロッパ デンマークの旗 デンマーク 2021年6月[55] ベータ版
南アメリカ チリの旗 チリ (試験版)2021年7月[56] (ベータ版)2021年9月[57] ベータ版
ヨーロッパ ポルトガルの旗 ポルトガル 2021年8月[58] ベータ版
ヨーロッパ スイスの旗 スイス 2021年8月[59] ベータ版
ヨーロッパ ポーランドの旗 ポーランド 2021年9月[60] ベータ版
ヨーロッパ イタリアの旗 イタリア 2021年9月[61] ベータ版
北アメリカ メキシコの旗 メキシコ 2021年10月(予定)[62] 予定
アジア 日本の旗 日本 2022 年(予定)[63] 予定
ヨーロッパ ウクライナの旗 ウクライナ 2022年2月27日7時33分(日本時間)[64] 2022年ロシアのウクライナ侵攻に際し、ツイッター上でウクライナ副首相のミハイロ・フョードロフ(Mykailo Fyodorov)からの呼びかけに対し、CEOであるイーロン・マスクが利用可能であると応答したもの[40]

技術[編集]

コンステレーションの設計と現状[編集]

フェーズ1の高度550kmの場合、72種類の軌道それぞれに22基の衛星を配置するため、合計で1584基となる。
フェーズ 軌道 軌道平面[65] 完成時期 配備済み
高度

(km)

衛星数 軌道傾斜角 種類 衛星数 半分 すべて 稼働中

(2021年9月時点)

停止状態

(2021年9月時点)

1 550 km 1584[66] 53.0° 72 22 2024年3月 2027年3月 1594[67] 131[67]
540 km 1584 53.2° 72 22 0
570 km 720 70° 36 20 51 0
560 km 336 97.6° 6 58 13[67] 0[67]
172 4 43 0
2[68] 335.9 km 2493 42.0° 2024年11月 2027年11月 0
340.8 km 2478 48.0° 0
345.6 km 2547 53.0° 0

初期の設計では、全てのフェーズ1の衛星が1100~1300km程度の高度にあった。しかしスペースXは最初の1584機の衛星の高度を下げることを要求し、2020年4月には全ての衛星の軌道を約550kmまで下げることを要求した[69][70]。 この変更は2021年4月に承認されている[71][72]

衛星[編集]

2015年の初期に公開された情報によると、質量100~500kgの小型衛星を高度約1,100kmの低軌道(LEO)に配備することが想定されていた。実際に、2019年5月に初めて大型展開された60基の衛星の質量は227kg[73]であり、宇宙環境への配慮から比較的低い550kmに配置された[74]。 2015年1月時点の初期計画だと、コンステレーションは約4,000個の協調する[75]衛星で構成されることになっており、その数は2015年1月に軌道上にあった運用中の衛星の2倍以上に及ぶ[76]

米国連邦通信委員会(FCC)に提出された書類によると、衛星はKuバンドKaバンドの光衛星間リンクとフェーズドアレイビームフォーミング、デジタル処理技術を採用する予定である[77][78]。 周波数申請の一環としてフェーズドアレイ技術の詳細が開示されているが、スペースXは光衛星間リンクの詳細に関して守秘義務を課している[79]。初期の衛星はレーザーリンクなしで打ち上げられた。2020年後半に衛星間レーザーリンクのテストに成功した[80][81]

衛星は大量生産され、従来の衛星に比べて単位能力あたりのコストが大幅に削減される予定である。イーロン・マスクは「ロケットにやったことを衛星にもやってみようと思う」[82]、「宇宙に革命を起こすためには、衛星とロケットの両方に取り組まなければならない」[83]、「宇宙ベースのインターネットや通信のコストを下げるためには、小型の衛星が不可欠である」[84]と語っている。

2015年2月、スペースXは、衛星通信市場への新規参入者であることから、参入障壁となる5G通信規制を行う前にKaバンド周波数の将来の革新的な利用法を検討するようFCCに要請した。スペースXの非静止軌道通信衛星コンステレーションは、「操縦可能な地球局の送信アンテナが地理的に広い影響を与え、衛星の高度が著しく低いと、地上の送信からの集約的な干渉の影響が拡大する」24GHz以上の高周波帯で運用される予定である[85]

静止衛星を経由するインターネットトラフィックは、理論上の最低往復遅延時間が477ミリ秒(ユーザーと地上ゲートウェイ間)であるが、実際には現在の衛星だと600ミリ秒以上の遅延がある。スターリンク衛星は、静止軌道の1/105から1/30の高さの軌道を周回しているため、地球から衛星までのレイテンシは25から35ミリ秒程度と、既存のケーブルや光通信網に匹敵する実用的なものとなっている[86]。 このシステムは、「IPv6よりもシンプル」と謳われるピアツーピアプロトコルを使用し、エンドツーエンド暗号化も組み込まれる予定である[87]

スターリンク衛星は、軌道の上昇と維持のために、クリプトンガスを用いたホールスラスタを使用している[88]。クリプトンのホールスラスタは、キセノンを用いた同様の電気推進システムと比較して流路の侵食が著しく大きい傾向があるが、クリプトンのほうが豊富に存在し市場価格も低い[89]

競合[編集]

ワンウェブはスペースXとほぼ同時期に衛星コンステレーション計画を発表している。サムスンは2015年に、1,400kmの軌道を周回する4,600個の衛星コンステレーション計画の概要を発表した。これは世界中で1ヶ月あたりゼタバイトの通信を提供し、50億人のインターネット利用者に対して1ヶ月あたり200ギガバイトに相当する[90][91]。しかし、2020年までにサムスンから追加の情報は発表されていない。テレサットは2015年に小規模な117機の衛星コンステレーションを発表し、2021年に初期サービスを提供する予定であった[92]

アマゾンは2019年4月に大規模なブロードバンド・インターネット衛星コンステレーションを発表した。これは同社が「プロジェクト・カイパー」と呼ぶ、今後10年間に3,236機の衛星を打ち上げる計画であり、2018年11月に発表されていたアマゾンの12の衛星地上局施設からなる大規模ネットワーク(AWS ground station unit)と協調する衛星コンステレーションである[93][94]

2017年10月までに、新興の低軌道衛星によるネットワーク容量の大幅な増加への期待から、市場関係者は新たな対地同期軌道のブロードバンド通信衛星への投資計画の一部を中止した[95]

批判[編集]

光害問題[編集]

12,000基からなる巨大通信衛星網が完成すると、低軌道の衛星は90分で地球を周回することもあり、常に約200基の衛星が上空に見えると予測されている。そうなると、衛星の金属部分や太陽電池パネルは光を反射しやすいこともあり、天文台による観測に衛星の光の筋が横切るなどの支障が出るとして、国際天文学連合や日本の国立天文台などはスペースXに対し、衛星の素材を変えたり、太陽電池パネルの角度を調節したりするよう求めている[96][97][98]

この対策として、まず2020年1月にダークサット (DarkSat) と呼ばれる黒く塗られた機体が試験的に打ち上げられた。この機体では、通常の機体と比べて明るさが55%低下した一方で赤外線などの波長では問題が続いており、採用には至らなかった。次いで同年6月にはバイザーサット (VisorSat) と呼ばれるサンバイザーを装備してアンテナへの太陽光の入射を防いだ機体が試験的に打ち上げられた[99]。8月に打ち上げられた機体からは、すべてこのバイザーサット仕様となっている[29]

スペースデブリ[編集]

スターリンクは、何千もの衛星を軌道に乗せることで長期的なスペースデブリおよび衛星衝突の危険性を生じさせ、ケスラーシンドロームを引き起こす可能性があると批判されている[100][101]。これに対しスペースXは、ほとんどの衛星は低い高度で打ち上げられており、失敗した衛星は推進力がなくても5年以内に大気圏再突入すると主張している[102]

計画の初期では、ヨーロッパの衛星と1000分の1の確率(ESAにおける回避行動の基準値の10倍)で衝突する可能性がある衛星をスペースXが動かさなかったため、ニアミスが発生した。スペースXはその後、ESAとスペースXの間で連絡が途絶えていたシステム上の問題を修正した。また、ESAは衛星の衝突回避行動を自動化する技術に投資する予定だと述べた[103][104]

脚注[編集]

[脚注の使い方]

出典[編集]

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関連項目[編集]

外部リンク[編集]