JAXAとソニーCSLによる国際宇宙ステーションの「きぼう」日本実験棟を利用した 長距離空間光通信軌道上実証の実施について
2019-07-29 宇宙航空研究開発機構,株式会社ソニーコンピュータサイエンス研究所
国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構（理事長：山川宏／以下、JAXA）と株式会社ソニーコンピュータサイエンス研究所（代表取締役社長：北野宏明／以下、ソニーCSL）は、将来の衛星間や地上との大容量リアルタイムデータ通信の実現を目指して、共同開発した小型衛星光通信実験装置「SOLISS」（Small Optical Link for International Space Station）を9月11日に打上げ予定の宇宙ステーション補給機「こうのとり」8号機で国際宇宙ステーション（ISS）へ送り届け、「きぼう」日本実験棟の船外実験プラットフォームを利用して軌道上実証を実施します。
本共同開発は、JAXA宇宙探査イノベーションハブの研究提案の枠組みを利用したもので、JAXAとソニーは光ディスク技術を利用した精密指向制御技術による長距離空間光通信技術の近距離での光通信実験を2016年から共同で行ってきました（※1）。軌道上での長距離光通信試験は、ISSの「きぼう」船外実験プラットフォームに設置されている中型曝露実験アダプター（i-SEEP）にSOLISSを設置し、1550nm帯のレーザーを用いて地上との通信試験を行います（※2）。2019年度中に実証実験を完了する予定です。
図1 SOLISSシステムFM（フライトモデル）
図2 SOLISSシステムFM概要図
上図1、2に示すSOLISSは、光通信部、2軸ジンバルおよびモニタカメラ部分が外部に露出しており、そのほかは断熱材であるMLI（Multi-Layer Insulator）で覆われています。今回搭載した光通信部は、ソニーが1970年代より研究開発し、CDやMD,DVD,Blu-rayなどで事業化してきた光ディスク技術を用いており、高精度、低消費電力、小型で量産が容易であることなどを特徴としています。
約1.2kgで断面のサイズは90mm x 100mmであり、内部には光ディスク技術を用いた小型の光制御機構が内蔵されています。双方向通信が可能であり、Ethernet規格を利用した接続により、宇宙においても地上のネットワーク同様に取り扱うことを想定したものになっています。
搭載されているモニタカメラは、2軸ジンバルの動作確認のため全天球カメラを採用しています。撮像した写真はISS経由で地上に送信するだけでなく、SOLISSの光通信を利用して地上に送ることも可能です。
※1
JAXAが国立研究開発法人科学技術振興機構から受託した「イノベーションハブ構築支援事業」（「太陽系フロンティア開拓による人類の生存圏・活動領域拡大に向けたオープンイノベーションハブ」）において、「長距離空間光通信を実現する光通信モジュールに関する研究」を共同して行う契約を2016年に締結。
※2
地上との通信試験は国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT）の地上局と実施。
JAXA理事 若田光一コメント
「この長距離空間光通信技術は、宇宙探査イノベーションハブの成果として初めての軌道上実証となり、非常に期待している技術です。地球周回軌道上の光通信技術を使った大容量データ通信の基盤技術として、広く通信業界で利用される可能性があるだけでなく、将来は探査の分野の通信手段として利用できる技術です。具体的には、国際宇宙ステーションや月、火星圏と地球との通信手段、更には月面ローバの通信手段など幅広い利用が考えられます。「きぼう」を利用することでSOLISSの早期技術実証が可能となり、その結果が将来の通信事業や探査ミッションで活用されることを期待しています。」
ソニーCSL社長 北野宏明コメント
「長距離空間光通信技術は地球上のリアルタイム情報化社会を支え、将来的には人類の生存圏拡大や宇宙での活動など、世の中を大きく変えていく可能性を秘めています。ソニーCSLとしては、今回の軌道上実証を契機に、長距離空間光通信システムの完成度を高め、その成果を社会実装、事業化につなげてゆく第一歩と位置付けています。JAXAの「きぼう」を有償利用する機会を頂けたことで、単独で軌道上に小型衛星の一部として打ち上げて軌道上実証を行うよりも光通信システムの研究開発を大きく前進させることができ、また軌道実証終了後には民生部品で製造したSOLISSを地上に回収し解析することによって、より事業化を加速させることにつながると期待しています。」
