衛星バス市場の新たなトレンドが2028年までに成長を牽引する可能性
2020年、全世界の 衛星バス市場 規模は276億7000万ドル規模だ。これは2021年に300億8千万ドルに成長し、2028年には543億3千万ドルに達すると予想されます。これは、その予測期間中の年間平均8.81%の成長率を示しています。
北米は2020年にこの市場で支配的な地域で、グローバル市場シェアの40.39%を占めました。
地球の軌道を回るすべての衛星の中心には衛星バス市場があります。これは、宇宙船が厳しい宇宙環境で正常に動作するために必要な必須機能を提供するコアモジュールです。衛星バス市場は、電力、推進、姿勢制御、熱管理、通信などに必要なさまざまなサブシステムを収容および統合するバックボーンとして機能します。数十年にわたって宇宙技術が発展するにつれて、衛星バス市場の設計は、現代の宇宙ミッションの増加する要求を満たすために劇的に発展しました。
情報源:
https://www.fortunebusinessinsights.com/jp/satellite-bus-market-102608
衛星バス市場に含まれる会社は次のとおりです。
エアバス(オランダ)
ボーイング(アメリカ)
セントム(インド)
ハネウェルインターナショナル(アメリカ)
IAI(イスラエル)
L3Harris Technologies, Inc.(アメリカ)
ロッキード・マーティン社(アメリカ)
マクサ・テクノロジーズ(アメリカ)
三菱電機(日本)
ノドロップグルマン(アメリカ)
OHB SE(ドイツ)
タレスグループ(フランス)
衛星バス市場の理解
衛星バス市場は、衛星が動作するために必要な基本システムを収容する宇宙船の中核的で非任務的なモジュールです。これは衛星の「本体」と考えることができますが、ミッション別のペイロードは、地球観測、通信、ナビゲーション、その他のアプリケーションなど、衛星の指定された目的を果たす「脳」です。
一般的な衛星バス市場に含まれる主なサブシステムは次のとおりです。
電力サブシステム:さまざまな衛星コンポーネントに電力を生成、保存、および分配する役割を果たします。これには、ソーラーパネル、バッテリー、電力調整、および配電電子機器が含まれることがよくあります。
推進サブシステム:衛星軌道を維持し、観測所の維持を開始し、ミッション終了時に軌道の起動または軌道の離脱を可能にするために必要な推力を提供します。化学および電気推進システムが一般的に使用される。
姿勢決定と制御サブシステム(ADCS):地球、太陽、星などの基準フレームに基づいて衛星の方向(姿勢)を監視および調整します。これにより、衛星はペイロードとアンテナを所望の方向に向けることができる。
熱管理サブシステム: 衛星のコンポーネントの温度を調節し、宇宙の極度の高温および低温環境からコンポーネントを保護します。通常、断熱材、ヒートパイプ、および能動加熱/冷却システムの組み合わせが含まれます。
コマンドおよびデータ処理 (C&DH) サブシステム: コマンド、テレメトリ、データ ストレージなど、衛星のコンピューティングとデータ処理のニーズを監視します。このサブシステムは、他のバス サブシステムの動作を調整する「頭脳」として機能します。
通信サブシステム: 衛星が地上管制局にデータを送信し、地上管制局からコマンドを受信することを可能にするほか、他の宇宙船と通信することも可能になります。これにはアンテナ、トランスポンダー、モデムが含まれます。
構造サブシステム: 衛星の内部コンポーネントをサポートおよび保護し、打ち上げロケットとの統合を容易にするための機械的フレームワークを提供します。
これらのサブシステムの具体的な設計と構成は、衛星のサイズ、ミッション要件、プラットフォーム アーキテクチャ (小型衛星と大型衛星、キューブサットと従来のバスなど) によって大きく異なります。
衛星バス市場設計の進化
衛星バス市場の設計は、材料科学、エレクトロニクス、計算能力の進歩、宇宙ミッションの多様化、新しい運用コンセプトの出現により、過去数十年にわたって大幅な進化を遂げてきました。
初期の衛星バス市場
初期の衛星バス市場は、当時の限られた機能を反映して、設計が比較的単純で分かりやすいものでした。1957 年にソ連が打ち上げた最初の人工衛星、スプートニク 1 号は、加圧された球殻、無線送信機、および電源 (バッテリー) で構成される基本的なバス構造でした。1960 年代から 1970 年代にかけて宇宙技術が進歩するにつれて、衛星バス市場はより複雑になり、姿勢制御、推進、および通信用のサブシステムが組み込まれるようになりました。
衛星バス市場の設計における画期的な開発の 1 つは、1970 年代に NASA が開発したマルチミッション モジュラー スペースクラフト (MMS) です。MMS はモジュラー アプローチを採用し、バス サブシステムは交換可能な標準化されたモジュールとして設計され、さまざまなミッション要件に合わせて簡単に構成できるようになりました。これにより、柔軟性が向上し、開発時間とコストが削減され、ミッション固有のペイロードの統合が容易になりました。
MMS の設計哲学は、1980 年代から 1990 年代にかけて欧州宇宙機関 (ESA) によって開発され、広く利用された宇宙船バス (S/C バス) など、その後の多くの衛星バス市場アーキテクチャの基礎となりました。宇宙産業が規模の経済性を活用し、衛星開発プロセスを合理化しようとしたため、これらのモジュール式の標準化されたバス設計はますます普及しました。
21 世紀に向けて
新世紀が近づくにつれ、宇宙ミッションの多様化と新技術の出現により、衛星バス市場の設計は進化し続けました。20 世紀後半から 21 世紀初頭にかけて、衛星バス市場の発展を形作った重要なトレンドがいくつかありました。
小型化とモジュール化: より小型で高性能な電子部品とサブシステムの開発により、衛星バス市場の小型化が可能になり、小型衛星やキューブサットの台頭につながりました。モジュール式バス アーキテクチャも普及し、衛星のカスタマイズ性が向上し、組み立てが迅速化されました。
自律性と自動化の向上: オンボード コンピューティング、ソフトウェア、制御システムの進歩により、衛星バス市場はより高い自律性で動作できるようになり、継続的な地上制御の必要性が減り、より洗練されたミッション操作が可能になりました。
持続可能性と再利用性: 宇宙ゴミや宇宙活動による環境への影響に対する懸念から、バス部品の廃棄、保守、再利用の可能性を促進するものなど、より持続可能な衛星バス市場の設計が開発されました。
カスタマイズと多様性: 地球観測や通信から科学的探査や国家安全保障に至るまで、宇宙ミッションの多様化により、各アプリケーションの固有の要件を満たすために、より専門的でカスタマイズされた衛星バス市場の設計の必要性が高まっています。
商業および競争環境: 民間企業や NewSpace の新興企業の出現により、商業宇宙産業の成長により、コスト効率、迅速な開発、拡張性を重視した衛星バス市場の設計における革新が促進されました。
現代の衛星バス市場のアーキテクチャ
現在、衛星バス市場の設計は、過去数十年にわたって宇宙産業を形成してきた累積的な進歩とトレンドを反映しています。現在の衛星バス市場の主要なアーキテクチャとその特徴は次のとおりです。
標準化されたモジュラーバス
例: ESAの宇宙船バス(S/Cバス)、エアバスのユーロスター・ネオ、ロッキード・マーティンのA2100
モジュール式のスケーラブルな設計により、ミッション固有のペイロードのカスタマイズと統合が容易になります。
標準化されたインターフェースと共通サブシステムを活用して、コスト効率の高い開発と生産を実現します。
小型衛星バス市場
例: CubeSat バス、Raspberry Pi Pico、Nanosat バス
より小型で機敏な衛星向けに設計されており、質量は500kg未満であることが多い。
小型コンポーネントと市販の既製品(COTS)テクノロジーを活用して、コストの削減と開発期間の短縮を実現します。
モジュール性、拡張性、迅速な導入を重視
再構成可能で適応性のあるバス
例: ボーイングのフレキシブルモジュラーバス、ロッキード・マーティンのスマートサット
高度なソフトウェア定義アーキテクチャとオンボード自律性を採用
変化するミッションニーズや軌道内の異常現象に合わせて再構成して適応することができます。
衛星バス市場の軌道サービス、アップグレード、潜在的な用途変更の推進
持続可能で再利用可能なバス
例:AirbusのBartolomeo、MomentusのVigoride
寿命が尽きた廃棄、軌道内サービス、再利用の可能性を念頭に置いて設計されています。
取り外し可能なモジュール、ドッキングインターフェイス、推進剤なしの推進システムなどの機能統合
費用対効果の高い衛星交換、寿命延長、軌道移動性をサポートします。
専門化され、アプリケーション固有のバス
例:静止軌道通信衛星バス市場、地球観測衛星バス市場、月と深宇宙探査バス
特定のミッションタイプとアプリケーションの独自の要件に合わせて調整
目的のオペレーティング環境とペイロード要件に合わせてサブシステムの設計とパフォーマンスを最適化します。
これらの近代的な衛星バス市場のアーキテクチャは、高度な材料、電子、制御システムの継続的な開発と一緒に衛星設計の未来を形成し、広範な宇宙ベースのアプリケーションと機能を活性化しています。
主なサブシステムの改善
衛星バス市場の設計が進化するにつれて、バスを構成する基本的なサブシステムでかなりの進歩がなされてきた。注目すべき開発のいくつかは次のとおりです。
電源サブシステム
太陽電池効率と発電容量の向上
リチウムイオン及びリチウムポリマー電池を含む電池技術の発展
より高い電力のペイロードおよびバス動作をサポートするために、発電および記憶容量の増加
推進サブシステム
観測所の維持と軌道の始動にイオンエンジンやホール効果推進器などの電気推進システムの利用拡大
より効率的な液体および固体燃料エンジンを含む強化された化学推進システム
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