進化する「深宇宙通信」…韓国が取り組む技術開発とは
KOREA WAVE / 2024年4月25日 12時30分
【KOREA WAVE】1969年、人類初の月面着陸は映像で生中継され、多くの人に宇宙への夢を与えた。生中継は統合Sバンド周波数で電波通信が進められた。Sバンド通信は、韓国が2022年に月に送った月探査船「タヌリ」、2023年にヌリ号で打ち上げた衛星「トヨサット」などでも使われ、長い時間、宇宙探査分野で活用されている。
◇深宇宙ネットワーク
電波通信はその特性上、距離に比例して信号が弱くなる。
高出力で通信すると、多くのエネルギーを消費して非効率的だ。その代わり、微弱になった信号を地上で受信しようと、米航空宇宙局は直径30メートル以上の大型アンテナで構成された深宇宙ネットワークを運営している。
韓国もタヌリを宇宙に送り、京畿道驪州(キョンギド・ヨジュ)衛星センターに直径35メートルのアンテナを設置した。
ただ、電波通信は多くの信号と情報を送るのに限界がある。
次世代宇宙通信技術としてレーザーを利用した光通信が開発されている。伝送速度と容量を既存通信に比べて10~100倍以上増やすことができると期待されている。また、地上の大型アンテナなどの設備を小型化できるメリットもある。
弱点は、レーザーが大気を通過する際に散乱が激しく、歪みが発生するという点だ。現在、これを補正する「適応光学」や衛星を精密追跡しレーザー通信効率を高める技術が開発されている。
NASAは関連の研究を続け、2023年には地球と月の距離(38万5000キロ)の40倍を超える1600万キロ離れた地点で発射した通信レーザーを受信することに成功した。
火星と木星の間の小惑星「プシケ」を探査する装備から発射されたこの通信レーザーはテストデータを含んでいる。2年間の試験通信が進められる予定だ。
◇遅延・切断耐性ネットワーク
さらに、深宇宙通信では天体など障害物による通信途絶、通信遅延、宇宙線など動く宇宙物体間の通信が消失するなど問題がある。
レーザー・電波通信ともに光の速度で情報が伝送されるが、長距離宇宙通信では遅延が発生することは避けられない。地球と月の間に1.28秒、火星とは約35分、木星とは約51分の遅延が発生する。このような遅延プロセスで、位置の移動、障害物による遮蔽などでデータ消失の可能性が高くなる。
これを解決するために遅延・切断耐性ネットワーク技術が開発されている。DTNは発信地、目的地とその間にノードで構成されている。ノードは基本的に情報を中継する役割だ。さまざまな事情で通信が難しい場合は、しばらくデータを保存し、次のノードと通信する際、それを伝達する。
遠い距離に一度に情報を送る代わりに、短い距離の中間寄着地を何度も経る方式で安定性を高めることだ。
タヌリには、DTN技術や通信プロトコル検証用の宇宙インターネット搭載体が載っている。韓国電子通信研究院が開発したこの搭載体は、宇宙から地球へ、グループ「防弾少年団」のミュージックビデオや高解像度の写真、簡単なハングルと英文文字を送るのに成功した。
(c)news1/KOREA WAVE/AFPBB News
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