低軌道衛星を大容量化する革新技術が開発され、多数の衛星運用が可能に

Tokyo低軌道衛星は、遠隔地でも世界中で高速インターネットアクセスを提供することが期待されています。これらの衛星は迅速な通信と信頼性の高いインターネットサービスを提供します。しかし、これらの衛星は通常、一度に一人のユーザーとしか接続できないという大きな制約があります。この問題を解決するためには、多くの衛星を打ち上げるか、より大きく複雑なものを作る必要があり、これがコストを増加させ、地球周辺の軌道をより混雑させます。

プリンストン大学と台湾の陽明交通大学の科学者たちは、1つのアンテナアレイを使って多くの信号を処理する革新的な新しい方法を開発しました。これはいくつかの理由で画期的です。

• 幅広い範囲をカバーするための衛星の必要数を減らします
• 各衛星のサイズと複雑性を低減します
• コストと電力消費を大幅に削減します

アンテナアレイを用いて無線信号を正確なビームに変換する技術が改良されました。この技術は地上でも使われていますが、高速で移動する衛星に適用するのは困難でした。衛星は時速約20,000マイルで移動するため、複数の信号を管理するのが難しいのです。この新しい技術により、追加のハードウェアを必要とせずに、一つのアンテナアレイで同時に複数のビームを生成することが可能になりました。

スペースXやアマゾンのような主要な宇宙企業は、多くの衛星を打ち上げる計画を進めています。スペースXの「スターリンク」はすでに6,000を超える衛星を軌道に送り込んでおり、さらに多くの衛星を打ち上げることを目指しています。この新しい方法によって、必要な衛星の数を減らすことができるかもしれません。アメリカ全土をカバーするために数十の衛星が必要だったのが、たった20以内で済む可能性があります。

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この状況は、様々な分野に大きな影響を与えています。

企業は、多くの衛星を建設、打ち上げ、維持する必要がないため、コストを削減できます。また、衛星の数を減らすことで、衝突を引き起こし、さらに多くのデブリを生じさせる宇宙ゴミの問題を軽減できます。さらに、簡素化された衛星は壊れる部品が少ないため、「より信頼性が高く耐久性がある」と言えます。

現在の研究は主に理論的なものですが、地下アンテナを使ったテストでは良好な結果が得られています。次の大きな課題は、実際の衛星を使って宇宙で試すことです。もし成功すれば、この方法は世界的な衛星通信を大幅に改善し、「迅速なアクセス」を提供しながら宇宙環境を守ることができるでしょう。