世界の光衛星通信市場は 急速に成長しています。2022年には15億1,000万米ドルと評価され、2030年には51億2,000万米ドルに達すると予測されており、予測期間中の年平均成長率（CAGR）は16.4％です。光衛星通信では、レーザーを使用して宇宙から地上にデータを送信するため、高速データ伝送と安全なシステムが実現します。主要な宇宙機関は、衛星間および衛星と地上間の通信リンクを開発し、実証しています。

情報源:

https://www.fortunebusinessinsights.com/jp/industry-reports/optical-satellite-communication-market-100860

光通信の重要な用途の 1 つは、データ中継衛星です。米国、日本、中国、ロシアなどの国々は、衛星間で地球観測データやリモートセンシング データを伝送するためにこの技術を使用しています。レーザー通信は、軌道上の衛星やその他の物体のリアルタイム追跡にも使用されます。たとえば、インド宇宙研究機関は、ガガニャーン ミッションを追跡するためにデータ中継衛星を打ち上げる予定です。これらの進歩は、市場の成長に貢献しています。

光衛星通信市場に含まれる主要企業は次のとおりです。

ボールコーポレーション（米国）
BridgeComm, Inc.（米国）
ハネウェルインターナショナル社（米国）
レーザーライトコミュニケーションズ（米国）
ミナリック（ドイツ）
NEC株式会社（日本）
サリー衛星技術（英国）
スターリンク（米国）
タレスグループ（フランス）
Tesat-Space GmbH & Co. KG (ドイツ)
光衛星通信の最近の傾向は、ポータブル地上局の使用です。これらの局は、小型、軽量、持ち運びが容易なように設計されており、現場での運用や災害対応に役立ちます。ポータブル地上局は遠隔地に迅速に設置でき、衛星との信頼性の高い通信リンクを提供します。2022年9月、アストロライトと欧州宇宙機関は協力して、スペインのテイデ天文台のイサニャ-1地上局近くにあるOGS-1と呼ばれるポータブル地上局と低軌道衛星との間のレーザー通信リンクを確立しました。衛星の高度は約600 kmでした。

衛星通信の分野では長らく電波が主流でしたが、光衛星通信 (OSC) の台頭により新しい時代が到来しています。光の力を利用する OSC は比類のないデータ転送機能を提供し、地球と宇宙間の通信に革命をもたらします。この詳細な調査では、OSC の魅力的な世界を掘り下げ、その独自の技術的側面、画期的なアプリケーション、そして将来を形作る課題を明らかにします。

電波を超えて：光スペクトルの活用

従来の無線周波数 (RF) 通信とは異なり、OSC はレーザーを使用してデータを光パルスとして送信します。これにはいくつかの明確な利点があります。

比類のない帯域幅: 光波は、電波に比べてはるかに広い帯域幅を提供します。これにより、データ転送速度が大幅に向上し、膨大なデータセットを記録的な速さで転送できるようになります。

干渉の低減: レーザー通信のビーム幅は狭いため、RF 通信で使用される広いスペクトルに比べて他の信号との干渉が最小限に抑えられます。これは、混雑した衛星軌道では特に有利です。

セキュリティの向上: レーザービームは高度に集中しているため、傍受が困難になり、機密データ送信のセキュリティが強化される可能性があります。

スペース効率: RF アンテナと比較して光端末のサイズと重量が小さいため、より小型で軽量な衛星の開発が可能になり、打ち上げコストが削減されます。

技術的なニュアンス: OSC システムの複雑さを解読する

OSC の成功は、さまざまなコンポーネント間の複雑な相互作用に依存します。

地上局: これらの高精度の施設には、軌道上の衛星と通信するレーザー トランシーバーが設置されています。地上局とターゲット衛星間の正確な位置合わせを維持することは、データ伝送を成功させる上で非常に重要です。

レーザー光源: 通信に使用される強力な光パルスを生成するには、信頼性が高く効率の高いレーザーが不可欠です。レーザー波長を安定させ、ビーム品質を維持することが重要な要素です。

光トランシーバー: これらの特殊なデバイスは、送信用に電気信号を光パルスに変換し、またその逆も行い、電子システムとレーザー ビーム間の効率的なデータ転送を保証します。

望遠鏡とビームディレクター: 望遠鏡とビームディレクターは、レーザービームを正確に焦点合わせし、地上局と衛星間の正確な伝送を確保するために使用されます。アクティブ追跡システムは、大気の乱れと衛星の動きを補正します。

限界を押し広げる: OSC のユニークな応用

OSC の優れた機能により、これまで想像もできなかったアプリケーションへの扉が開かれます。

科学探査の革命: 望遠鏡、深宇宙探査機、地球観測衛星からの高解像度データを OSC を使用してリアルタイムで送信できるため、科学的発見と宇宙に対する理解が加速します。

宇宙での拡張現実 (AR) と仮想現実 (VR) の体験: OSC を介したリアルタイムのデータ伝送により、宇宙飛行士向けの AR および VR 体験の開発が可能になり、トレーニング シミュレーションが強化され、ミッション中にバイザーにリアルタイムのデータ オーバーレイが提供されます。

衛星間通信ネットワーク: OSC を搭載した低軌道 (LEO) 衛星群は、宇宙で高帯域幅の通信ネットワークを確立できます。これにより、衛星間のデータ交換と調整が可能になり、宇宙ミッションにおける科学的コラボレーションとリソースの最適化が促進されます。

災害救援と危機対応: OSC は災害救援活動において重要な役割を果たします。被災地からの高解像度画像とリアルタイム データは OSC を使用して迅速に送信できるため、より迅速かつ効果的な対応調整が可能になります。

市民科学の台頭: 手頃な価格で使いやすい OSC 端末により、市民科学者が宇宙研究に貢献できるようになります。個人の望遠鏡から天文学データや環境観測データを収集し、OSC 経由で研究機関に直接送信することを想像してみてください。

地平線の向こう側: OSC の課題と検討事項

OSC は大きな可能性を秘めていますが、慎重に検討する必要がある課題に直面しています。

大気の影響: 大気の乱れや気象条件によりレーザー信号が歪んだり弱くなったりして、伝送品質に影響が及ぶ可能性があります。これらの影響を軽減するために、適応光学システムが開発されています。

ポイントツーポイント通信: RF 信号とは異なり、レーザー ビームでは送信機と受信機間の正確な位置合わせが必要です。これは、OSC を使用する飛行機やドローンなどのモバイル プラットフォームでは困難な場合があります。

宇宙デブリ軽減: 軌道上の衛星数の増加により、衝突の懸念が高まっています。安全で信頼性の高い OSC 運用を確保するには、堅牢な宇宙デブリ軽減戦略が不可欠です。

国際規制と標準化: OSC の使用が拡大するにつれて、干渉を防ぎ、異なる衛星ネットワーク間でシームレスな通信を確保するために、堅牢な国際規制と技術標準を確立することが重要になります。

成功のためのコラボレーション: OSC で明るい未来を築く

OSC の発展には、さまざまなセクター間の協力が必要です。

政府機関: OSC 技術の研究開発に対する政府の支援は、OSC 技術の進歩と将来の宇宙ミッションへの統合にとって非常に重要です。

学術機関および研究機関: 大学および研究機関は、OSC の技術的課題に対処するための革新的なソリューションの開発において重要な役割を果たします。

民間産業: 民間企業間の連携により、商業的に実現可能な OSC システムとインフラストラクチャの開発が促進されます。