ISS が京セラのコーディエライト セラミック ミラーを採用し、地球との光通信を開拓
京セラ
京都市
https://global.kyocera.com/
株式会社ソニーコンピュータサイエンス研究所
東京、日本
https://www.sonycsl.co.jp/
光通信デモの様子。 （画像：ソニーコンピュータサイエンス研究所） 京セラ株式会社のセラミックミラー「ファインコーディエライト」が、国際宇宙ステーション（ISS）と地球上の移動光ステーション間の光通信を行う実験装置に採用されました。 ISS の実験用光通信機器にコーディエライト セラミック製のミラーが選ばれたのはこれが初めてです。
このセラミックミラーは、株式会社ソニーコンピュータサイエンス研究所が開発した光通信アンテナ「量子小型光リンク（QSOL）」に採用されました。日本の総務省からの委託を受けて開発されたQSOLは、軌道上技術実証用の低地球軌道安全レーザー通信端末（SeCRETS）用の光通信アンテナ部品です。
京セラ製ファインコーディエライトセラミックミラーを搭載した地球低軌道用セキュアレーザー通信端末（SeCRETS）。 （画像：情報通信研究機構、ソニーコンピュータサイエンス研究所、次世代宇宙システム技術研究組合）SeCRETSは、2023年8月2日にISSに向けて打ち上げられ、「きぼう」日本実験棟の外部実験プラットフォーム（中間宇宙環境実験プラットフォーム[i-SEEP]）に設置されました。その後、低軌道上のISSから地上の可搬型光地上局まで10GHzクロック光通信を用いて秘密鍵の共有を行い、さらに鍵によるワンタイムパッド暗号化を用いてISSと地上局間の安全な通信を実証することに成功しました。
現在、宇宙上の地球観測衛星と地上局との間の双方向データ通信には、電波や可視光による光無線通信が利用されています。この通信は、天気予報、災害対応、インフラ監視のための画像データを取得するために不可欠です。
地球観測衛星に搭載されるセンサーの進歩により、取得できる観測データの量は増大しています。しかし、大量の観測データを地上局に迅速に送信することが急務となっています。宇宙インフラの課題となっているのが、高速・大容量のデータ通信の実現です。この問題を解決するために、レーザー光による光通信の実現により、電波通信に比べて100倍以上の高速かつ大容量のデータ送受信が可能になることが期待されています。
京セラのファインコーディエライトセラミックミラー。 （画像：京セラ）また、衛星から特定の地上局に光通信でデータを送信するには、光学ミラーを使って光を最適な角度に調整する必要があります。従来は金属ミラーやガラスミラーが使用されてきましたが、光の調整にはナノスケールの精度が必要です。したがって、長期間安定した寸法精度と、過酷な宇宙環境における熱膨張や温度変化に耐える能力を備えたミラーが必要です。
この実験では、京セラのファインコーディエライトセラミックミラーが、低熱膨張や長期寸法安定性などの独特の熱的および機械的特性によりQSOLに取り付けられました。同社では、今回の実験の成功により、当社製品が将来の衛星光通信における高速・大容量データ通信の実現を目指した宇宙インフラの構築に貢献できるものと考えております。
この実証は、情報通信研究機構、東京大学工学系研究科、次世代宇宙システム技術研究組合、スカパーJSAT株式会社、ソニーCSLの共同で実施されました。
この記事は京セラ (京都市) から寄稿されました。詳細については、 ここをご覧ください。
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