軍事系まとめブログアクセスランキング軍事系まとめブログ軍事・防衛ネタを中心としたおーぷん2ちゃんねる、ふたばちゃんねる等のまとめブログです。政治的議論に深入りせず知識欲を満足させるようなブログを目指します。前編:新機軸の小型衛星を中心に文:誤字脱字ツイッター:ブログ訓練中にPRC-117戦術衛星通信装置を展開する米空軍の兵士。現代戦において衛星の活用は大きな意味を持ち、”宇宙兵器”とはつまり偵察衛星や通信衛星であると言っても過言ではないだろう。(画像:アメリカ国防総省)前回は宇宙防衛の入門書を紹介しましたが、もっと具体的に今後”主戦場”となる宇宙防衛の様相とそこで使われる”宇宙兵器”の話が気になる人も多いのでは無いでしょうか?SF映画に出てくるような派手な”宇宙兵器”は今の所は公表されていませんが、現在進められている民間の宇宙関連の動きや提案されている研究から宇宙の軍事利用と”宇宙兵器”の未来について考えてみたいと思います。482Amazon.co.jpで詳細を見る現在の偵察衛星の能力とは?偵察衛星といえば軍用衛星の典型のように思われるかもしれませんが、現在では民間の商用地球観測衛星の性能が飛躍的に向上しており国家機関の保有する高性能偵察衛星を補完する関係になっています。[1]プラネット社の衛星網は大型偵察衛星の観測の隙間を埋め、軍組織の情報収拾を強力にサポートするレベルにまで達しているのです。プラネット社の画像衛星が宇宙から撮影したロケット打ち上げの動画、最新の衛星ではこのレベルの動画が一般に販売できるようになっているのだ。(動画:ユーチューブPlanet社チャンネル)このような多数の小型衛星を組み合わせた「小型衛星コンステレーション」は今後の宇宙開発・宇宙の軍事利用を考える上で重要な動きなので、今回はまずこの動きを紹介します。コンステレーション」とは何なのでしょうか?ある目的のために複数の衛星を軌道上に打ち上げて構築されたサービスは「衛星コンステレーション」と呼ばれており、我々が普段利用しているGPSも米空軍が運用している15〜20トン程度のGPS衛星約30基を組み合わせた「衛星コンステレーション」により実現しています。[2]GPS衛星がどのように軌道上を回っているかの模式図。人工衛星も地球も常に動き続けているのでこのように複数衛星の組み合わせが重要となる。pak)従来はGPS衛星のように数10トンの大型衛星を少数打ち上げて運用することが多かったのですが、最近の技術革新により小型衛星[3]でも必要十分な機能を得られるようになりその活用が大きく広がっているのです。前述のプラネット社が運用する小型衛星「Dove」の大きさはわずか数十センチ四方で重さは5kg、それでいて約3メートルの地上分解能をもち地球観測には必要十分な性能を持っています。プラネット社の紹介動画、多数の小型衛星により一日一回全世界の地表を撮影するほか、その情報をデータベースとして販売している。シリーズを開発、プラネット社の「Dove」よりも高い画質でロケット打ち上げを動画で撮影したほか、飛行中の旅客機や入港中の米空母の動画、さらに宇宙にある国際宇宙ステーションまで撮影してその高い技術力を見せつけました。開発企業は「吉林一号」60基による「世界最大のリモートセンシング衛星ネットワーク構築」を目指しており、宇宙分野においても中国は米国に対して強烈な追い上げを見せています。SIGINT/ELINT(信号情報/電子情報)衛星の運用を初めており、不審船の追跡やレーダー電波発信源の特定に利用できるとしています。[5]こういった衛星を運用する会社にとって防衛当局をはじめとする政府機関は重要な売り込み先で各社は公式ホームページ上で防衛分野での活用を掲げている他、日本の防衛当局と関係の深いスカパーJSAT社が前述のHawkEye360社の電波監視衛星について販売代理店契約を締結するなど様々な動きを見せています。[6]通信衛星の分野でもこの「小型衛星コンステレーション」の波は押し寄せており、従来は高度3万6千キロの静止軌道にある大型衛星により行われていた衛星通信に対して、新しく高度数百キロに数百kg程度の小型衛星を何千何万と打ち上げて全地球規模の超高速通信衛星インターネット網を構築する計画が多数進行しています。この新しい通信衛星は欧州軍需産業大手のエアバス社関連企業も計画を進めており、もしもこの種の計画が実現すれば全地球規模で従来の静止軌道衛星による通信とは別次元の高速回線が可能となるのです。[7]エアバス・ディフェンス・アンド・スペースが公開した小型通信衛星コンステレーションのイメージ動画、大量の通信衛星により全地球規模の高速インターネット提供を目指す。Space公式チャンネル)2003年のイラク戦争では米軍の衛星通信における商用衛星への依存度は80%に達したという話もあります。[8]現代の戦場において無人機の活用や指揮統制のネットワーク化により軍用通信の量は膨大なものとなっているため、全地球規模で高速衛星通信を可能とする新たな取り組みは民間のみならず軍事分野においても多大なる恩恵があるのは間違いありません。フェアリング内部のアンテナにより衛星経由で操縦するので運用時には高速衛星通信回線が必須となる。新しい種類の衛星コンステレーションを考えているのが日本のJAXAで、従来の人工衛星では考えられない超低高度をイオンエンジンを使って飛ぶ衛星の実証試験を行っています。風向・風速観測が可能とされています。以上多数の小型衛星による「小型衛星コンステレーション」を見てきましたが、大型衛星の開発も負けてはいません。川崎重工の黒瀬らは「宇宙大型アンテナアレイ」を提案、宇宙での大型構造物に適した展開トラス構造物の研究成果を応用した40メートル四方の管制/警戒監視レーダ衛星により『数m2RCS以上のターゲットを探索でき,民間航空機からステルス機まで,すべての飛行物体を捕捉できる可能性がある』としています。今年度に日本国政府の宇宙政策委員会に提出された資料では静止光学観測衛星の研究が紹介されていますが、それによれば高度3万6千キロの静止軌道に有効直径3.6メートルを持つ4トンの衛星を打ち上げることで広大な範囲を10メートル以下の分解能で動画撮影可能、これにより移動している大型船舶や旅客機の観測も可能とされています。[9]防衛省が先日発表した研究開発ビジョンには上記超低高度衛星や宇宙大型アンテナアレイを意識したと思われるイメージが存在する。令和元年8月研究開発ビジョンP5より一部抜粋)最新衛星は戦争の姿を変えるはず・・・?偵察と通信は古今東西あらゆる戦争で重要な役割を担なって来た事は言うまでもありません。宇宙空間の軍事利用も当初から偵察衛星と通信衛星が大きなウェイトを占めていたのはその重要性の反映といっても過言では無いでしょう。日進月歩の宇宙開発は今回紹介したように観測衛星や通信衛星の分野に革命的な進歩をもたらしつつあり、これら新世代の人工衛星によって各国の軍事組織が受ける恩恵は計り知れません。実際のところこれらの技術にはそれぞれに長短あるので完全に万能であるとは言いませんが[10]、しかし新しい技術を利用した偵察衛星や通信衛星は正に戦況を左右する”宇宙兵器”であり、この兵器の優越はステルス機や航空母艦さえも打倒する可能性を秘めているのです![11]中国人民解放軍ロケット軍のDF-21準中距離弾道ミサイル、このミサイルを対艦弾道ミサイルに改造したDF-21Dは衛星情報を利用して遠距離洋上の空母を狙うと推測されている。Smith)ただし新しい技術・兵器が発展すればそれを防ぐ技術・兵器も発展するのが軍事業界の習わしです。航空機による偵察・観測が始まるとこれを妨害する為に戦闘機が生まれたように、あるいは無線電信による遠距離通信が実現するとこれを傍受・標定・妨害を行う為に電子戦が発達したように、新技術を用いた新兵器に対しては常にそれに類似する新しい対抗兵器が開発されてきました。紹介したいと思います。引用・脚注[1]例えば米国の偵察衛星KH-11「クリスタル」は分解能数cmレベルの高い性能を持つが非常に高価で現在4機しか運用されていない。米国プラネット社については公式ホームページのほか、株式会社衛星ネットワークの紹介ページを参照。[2]GPS衛星による「衛星コンステレーション」も「ゼロからわかる宇宙防衛」の第14講で詳しく紹介されているぞ![3]日本の宇宙基本計画における定義では小型衛星は100kgから1000kg程度、100kg以下は超小型衛星とある。参考:平成21年宇宙基本計画(PDF)[4]「吉林一号」についてはSankeiBizの記事やニューズウィーク日本版の記事を参照。Military氏のつぶやきを参照[5]HawkEye360については株式会社衛星ネットワークの紹介ページ、あるいは宙畑の記事が詳しい。鈴木一人氏は「実現すれば日本初のELINT衛星になる」と指摘している。静止軌道1000ミリ秒前後に対して中軌道:150msec、低軌道:20~30msec程度。参考にすべきではないが米軍で利用されているリンク16は見通し線内1Mbps程度、衛星経由で5Mbps程度。第32回会合の配布資料を参考[10]小型衛星は一般的に大型衛星に比べて性能が劣るほか、大量の小型衛星で得たデータをどうやって宇宙から送受信して解析を行うかが重要となる。光学衛星は全て夜間と雲の下を見ることが出来ない。低軌道通信衛星はどちらかというと指向性の低いアンテナが適しているがこれは対妨害的に望ましくない。超低高度衛星は視野が狭い。宇宙大型アンテナアレイや静止光学観測衛星はまだ実証されていない技術が多く含まれており時間がかかるなど[11]高性能な光学衛星が頻繁にデータを地上に送れるようになれば、理論上は昼間雲の上を飛ぶステルス機を探知出来るようになる。中国軍事専門家のアンドリュー・エリクソン米海軍大学校教授は米国政府の公聴会で中国の対艦弾道ミサイルが衛星航法を活用する可能性を指摘している。id:29R8Kyjx0衛星への物理攻撃についてはそもそも問題が多いよね。デブリもそうだけどコスパが良く短寿命ながらコンスタントに代替衛星を打ち上げることで、物理的な攻撃に対して冗長性を確保する低軌道衛星。高価で代替が困難ながら物理的な破壊が非常に困難な静止軌道衛星。有事における低軌道衛星の打ち上げには安全な打ち上げ地点が不可欠なので、国土的に縦深が少ない我が国に適しているかどうか・・。id:gUZj8hUd0イオンジェットってはやぶさが搭載してたやつか。id:Te3HfNru0※5<衛星への物理攻撃についてはそもそも問題が多いよね。デブリの問題もそうですが、昔は高価大型少数の衛星だったのが今は低軌道に小型衛星を何十個とまとめて打ち上げているので全部破壊するのは大変でコスパが悪すぎます。一方で低軌道には電波妨害やレーザー、静止軌道にはキラー衛星と色々と対策も進んでいるので油断ならんという話を次回でやる予定です、<ただ有事における低軌道衛星の打ち上げには安全な打ち上げ地点が不可欠なので、国土的に縦深が少ない我が国に適しているかどうか・・。※7<イオンジェットってはやぶさが搭載してたやつか。はやぶさが搭載してた奴と同じタイプのエンジンですね。id:Y.kCU7nU0小型衛星コンステレーションってのは、10年前に言われていた群衛星の事か。衛星が小型化していったのは訳があって、大型衛星だと開発には5〜7年は掛かり、研究段階から考えれば10年以上の歳月が掛かる。(衛星バスも研究開発すると更に掛かる)長い年月が掛かる以上失敗は許されず、設計も保守的になり技術革新が滞っていた背景がある。(実績のある古い部品や設計しか使えなかった)それと衛星の群制御という、衛星の機能を分散する仕組みが前に出ていて、一つの衛星に機能を集中せず、複数の衛星に機能を分散させ、必要に応じて機能の一部である衛星を交換出来る仕組みが、ここ最近の流行りなんだよな。小型衛星だと開発は3〜5年程度であり、最新の技術を反映し易く、能力や価格もお手頃で、複数の衛星を一度に打ち上げられ、打ち上げ時期に比較的自由がある固体ロケットを使えるメリットもある。川重が大型衛星を提案しているようだけど、管制/警戒監視レーダーという事は、最近日経新聞で出ていた宇宙の交通管制する衛星かな?宇宙交通管制(STM)という種類のもので、日米が宇宙の公共インフラを開発し、中露が敵対した場合は使わせないって仕組みだろ。海洋国家として宇宙の海を支配するのは当然だな。利用国が多ければ、破壊するのも憚れるだろうしな。要素研究は継続して行うとは思うがな。他の手段で代用可能で、費用対効果が悪く他の研究開発に支障が出ると思う。id:Y.kCU7nU0※6有事の際の打ち上げを検討するのなら、空中発車ロケットを研究した方が現実的かもな。最近は余り話を聞かないが、C-2のカーゴ室に納まるサイズのロケットを空中発車出来れば、打ち上げの柔軟性や抗堪性も高まるでしょうけどね。ランプ長5.5mで、低軌道なら兎も角、打ち上げ重量も低く需要を見込めなかったから、研究開発が止まっているのだろ。ロケットの打ち上げの為に、わざわざC-2輸送機を維持してパイロットも用意出来ないからね。id:pY8IdTmY0>>10SS-520をC-130で空中発射する計画があるよ。id:Y.kCU7nU0>>11例えSS-520を空中発車で打ち上げても、ペイロードが少なく商売にならないよ。今日本の宇宙開発で一般的に使われているNECのNEXTERという標準バスは、縦横高さが約1メートルくらいで、SS-520のフェアリングに収まらないので、ロケットを改造せねばならない。国内外にそれ程の需要があるのなら改造するだろうが、やらないってのはそういう事なんだろ。それに今の技術では500キロ以下のミニサットが各ミッションに丁度良いサイズで、これ以上の小型化は未だ時間が掛かる。低軌道衛星が実用化し、低軌道を航行する機体に物資を輸送する等の任務が無い限り、空中発車ロケットは画餅なんだよなぁ。id:YDgJkbE00この前ガリレオが大規模なシステム障害を起こした時に、ちょうどツール・ド・フランスの期間と重なっていたにも関わらず、ユーザー数が少な過ぎて誰も気付かなかった件は悲しかった...。衛星管制や「ごみ」除去」(https://www.nikkei.com/article/DGXMZO49574190Z00C19A9MM8000/)ってやつですかね?これは船舶や飛行機のような国際的な取り決めに不備がある宇宙空間における衛星の管理・運用に関わる話で、次回取り上げる宇宙状況監視(SSA)に関係する話ですね〜今回ご紹介した『宇宙大型アレイアンテナとその応用』の方は大気中を飛ぶ一般的な航空機に関係する話です。※10<空中発車ロケットを研究した方が現実的かもな。書評・紹介コーナーバナーはドデン三式様に描いていただきました。