SpaceXが次期スターリンク衛星の大量打ち上げを目撃せよ

ご存知ない方もいるかもしれませんが、新たな宇宙開発競争が始まっています。その目標は、数千基に及ぶブロードバンド衛星群を用いて、インターネットにアクセスできない「残りの30億人」にインターネットを提供することです。この競争をリードしているのは、かつては協力関係にあったSpaceXのStarlinkとOneWebです。軌道上へのインターネット導入を目指す両社の競争は、FCCへの請願やTwitterでの辛辣なやり取りにまで発展しています。その利害関係を考えれば、この緊張感も当然と言えるでしょう。OneWebにとって、宇宙インターネットの世界的な普及は同社の存続にとって不可欠であり、SpaceXにとっては、イーロン・マスクの火星探査計画への資金提供の鍵となるのです。

両社は昨年、最初の衛星を軌道上に打ち上げましたが、2020年は本格的な展開を迎えます。OneWebは2月に34基のインターネット衛星を打ち上げ、保有衛星数を合計40基に増やす予定です。また、年内にはさらなる打ち上げが予定されています。SpaceXはすでに122基のStarlink衛星を軌道上に打ち上げており、今年中に最大24基のStarlink衛星を打ち上げる計画で、1回あたり60基の衛星を打ち上げる予定です。打ち上げ開始は本日です。

これまでのところ、SpaceXとOneWebはどちらもインターネット衛星をテスト（マスク氏の場合はツイート）のみに使用していますが、SpaceXは夏までに十分な数の衛星を運用し、インターネットサービスを開始できると発表しています。OneWebは、年末までに衛星群で限定的なサービスを提供すると発表しています。

もちろん、宇宙インターネットは目新しいものではありません。Viasat、HughesNet、Iridiumといった企業は、何十年も前から地球にビットやバイトの雨を降らせてきました。しかし、次世代のインターネット衛星は、従来の衛星よりもはるかに高速になり、地球外ネットワークのあり方を根本から見直すことで、地球上のどこからでもミームにアクセスできるようになると期待されています。

どのサービスから衛星インターネットを利用するかに関わらず、システムの基本は同じです。ユーザーは自宅のアンテナから衛星に向けてデータパケットを送信し、衛星はこれらのパケットを地球上の地上局に中継します。この時点で、宇宙を旅するデータは他のデータと同様に、グローバルインターネットの光ファイバーケーブルを通って移動します。目的地、例えばGoogleクラウドサーバーに到達すると、新しいデータパケットが地上局に送り返され、衛星に送信され、ユーザーの自宅に送信されます。

米国の二大衛星インターネットプロバイダーであるHughesNetとViasatは、どちらも車ほどの大きさの衛星を使ってサービスを提供しています。これらの衛星は静止軌道上にあり、地球の表面に対して常に同じ位置にあり、毎秒数百ギガビットのネットワーク容量を備えています。このアプローチの利点は、1つの衛星で大陸全体にインターネットサービスを提供できることです。欠点は、信号が地球から22,000マイル（約3万5,000キロメートル）を伝わるのに約0.5秒かかることです。これは大したことではないように思えるかもしれませんが、光ファイバーベースのインターネットを使用する場合の約10倍の遅延に相当します。Netflixのストリーミングには十分な速度ですが、ゲームを楽しむには十分ではありません。

SpaceXとOneWebが採用している代替アプローチは、地球からわずか数百マイル上空の軌道に数百、数千の衛星を密集させるコンステレーションです。衛星は地球全体を周回する数十個のリングに散在して配置され、完全なカバーを実現します。例えば、最初の1,500基のStarlink衛星のうち、22基ずつの衛星が高度340マイルの72の異なる軌道を占有します。OneWebの衛星は12のリングを占有し、リングごとに49基の衛星が高度745マイルに配置されます。

「新興の宇宙企業は、何か驚くべき新技術を基盤にしているわけではありません」とイリジウムのCEO、マット・デッシュ氏は語る。「彼らは実際には、数百のビームを持つ静止衛星を、地球低軌道上の数百の衛星に分割しているだけです。」

このアプローチには問題があります。まず、衛星の数が膨大です。SpaceXのStarlinkは約1万2000基の衛星を搭載し、OneWebの最初の衛星群は648基です。ちなみに、現在軌道上で稼働している衛星は約2000基しかありません。本日のStarlinkの打ち上げにより、SpaceXは画像撮影会社Planetを抜いて世界最大の衛星群を運用することになります。SpaceXの衛星が多くの光を反射し、観測に適した夜空を台無しにしてしまう可能性があることに、天文学者たちはすぐに気づきました。（SpaceXはこの問題の解決に取り組んでおり、最新のStarlink衛星群では反射防止コーティングのテストを行うとしています。）

もう一つの問題は、静止衛星と比較して、個々の衛星が「観測」できる地球表面の面積がはるかに小さいことです。つまり、衛星をグローバルインターネットに接続するために、システムははるかに多くの地上局を必要とします。実際、次世代のViasat衛星は、世界的なブロードバンドカバレッジを実現するために「数百」の地上局を必要としますが、SpaceXは最近、最大100万の地上局設置を求めるFCC申請を提出しました。

その結果、遅延が短縮されます。顧客の端末と衛星間の信号は、従来の数千マイルではなく数百マイルしか移動しなくなるからです。ダウンロード速度の向上（OneWebとSpaceXはどちらも、米国の平均的なインターネット速度に匹敵する約50Mbpsを提供すると予想されています）と相まって、ついに宇宙からフォートナイトをプレイできるようになるでしょう。

今後の課題は、SpaceXとOneWebが、顧客と軌道上の衛星との物理的なインターフェースである端末をどのように扱うかです。両社は、端末にフェーズドアレイアンテナを採用する予定です。このアンテナは、アンテナ自体を動かすことなく、制御可能な無線ビームを生成します。これにより、端末は上空を通過する衛星を追跡し、衛星間でスムーズに信号をやり取りできるようになります。

SpaceXとOneWebはいずれも自社の端末についてコメントを控えているが、ピザボックスほどの大きさのこのアンテナは、両社の衛星インターネット事業の成功に不可欠となるだろう。IridiumのDesch氏によると、90年代に通信衛星群のパイオニアであったGlobalstarの没落の原因は、高額でかさばる端末にあったという。SpaceXやOneWebも、端末が高価すぎたり、顧客にとって設置が複雑すぎたりすれば、同様の運命を辿る可能性がある。

「それを正しく実現するには、まだやるべきことがたくさんあります」と、スペースX社長のグウィン・ショットウェル氏は10月にスターリンク端末について記者団に語った。「ユーザー端末のエンジニアリングを強化すればするほど、サービス要員の雇用は減ります。イーロン・マスクなら、彼はすべてを美しくしたいと考えているので、ユーザー端末も美しくなるはずです。」

しかし、たとえ企業が技術的および美的ハードルをすべて克服できたとしても、これらの衛星群を支えるだけの市場規模があるかどうかは依然として不透明です。「彼らは、Verizon、Comcast、AT&Tといった有線ネットワークの世界と競争しているのです」とデッシュ氏は言います。つまり、歴史的に高額な製品であった衛星インターネットの価格を大幅に引き下げる必要があるということです。同時に、AmazonやTelesatといった他の多くの企業も、ブロードバンド衛星群の開発に取り組んでいます。

衛星インターネットの競争はかつてないほど激化しており、インターネット接続を希望する地方住民にとっては朗報と言えるでしょう。しかし、誰かが収益化の方法を編み出さない限り、火星でWi-Fiのパスワードを尋ねる機会は永遠に訪れないかもしれません。

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