超小型人工衛星が観測の未来を変える！　小さな箱に知恵を凝縮

低コスト、短期間で宇宙へ

1辺10cmほどの立方体の中にさまざまな機能を詰め込んだ「超小型人工衛星」の研究が進められています。「キューブサット」と呼ばれるこの衛星は、従来の大型衛星に比べて低コストかつ短期間で開発できるのが特徴です。限られた容積に通信機器や観測装置を収める必要があるため、部品の配置や重量、電力の使い方まで細かな工夫が求められ、ものづくりの知恵が詰まっています。

弱い電波を受信する工夫

人工衛星から地上にデータを送るには、無線通信の技術が欠かせません。特に小型衛星は使える電力が限られるため、非常に弱い電波で情報を伝える必要があります。しかし宇宙空間や地上にはさまざまな電磁波が飛び交い、電波が弱いと信号が埋もれてしまいます。そこで、同じ信号を何度も送って重ね合わせたり、信号の形を工夫したりすることで、地上で信号を読み取る技術が生み出されました。かつては受信できなかった弱い電波でも読み取ることが可能になっています。一方、信号を繰り返す分、通信速度が遅くなるといった課題もあり、そのバランスをどう取るかが重要な研究テーマとなっています。

国際的プロジェクトに

現在は、高度数kmに打ち上げて検証実験が進められている段階です。今後、最高高度300kmでの運用が進めば、気象観測や災害把握での活用が期待できます。地上約3万kmの気象衛星に比べて地球に近い分、台風の動きや気圧の変化をより細かく観測できる可能性があります。
一方で、現状では地球全体を見渡すことはできず、観測できる時間も限られます。地球全体の観測に活用するには、海外の観測拠点と協力し、世界規模で情報を受け取る仕組みが必要になります。人工衛星の設計から運用までの工程には大勢の人が関わっており、無線の使用許可などさまざまな手続きが必要となるため、国際的なプロジェクトマネジメントが極めて重要になります。技術だけでなく、人と人との連携によって成り立つ研究分野なのです。

※夢ナビ講義は各講師の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。

※夢ナビ講義の内容に関するお問い合わせには対応しておりません。

先生情報 / 大学情報

鹿児島大学工学部先進工学科電気電子工学プログラム教授福島誠治先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

通信・ネットワーク工学

メッセージ

教科書に書いてあることも、先生が言ったことも、すぐには信じないでください。ニュートンやアリストテレスも、当時の「常識」に疑問を持ったからこそ、新しい考え方を切り開いてきました。最先端の研究をしたいなら、「疑う力」はとても大切な武器になります。ただし疑うためには、まず確かな土台が必要です。数学と物理の基礎は、どんなに苦手でも逃げずにしっかり身につけておいてください。できれば英語も今のうちから取り組んでおくと、将来きっと力になります。

鹿児島大学に関心を持ったあなたは

鹿児島大学は、日本列島の南に位置し、アジアの諸地域に開かれ、海と火山と島々からなる豊かな自然環境に恵まれた地にあります。この地は、我が国の変革と近代化を推進する過程で、多くの困難に果敢に挑戦する人材を育成してきました。このような地理的特性と教育的伝統を踏まえ、鹿児島大学は、学問の自由と多様性を堅持しつつ、自主自律と進取の精神を尊重し、地域とともに社会の発展に貢献する総合大学をめざします。