通信衛星

通信衛星について

通信衛星とは、無線通信のためにマイクロ波帯の電波を利用して宇宙に打ち上げられた人工衛星のことを指します。この衛星は、CSやCOMSATと略されることもあります。特に、人工衛星から直接放送を行うための大出力タイプは放送衛星（Broadcast SatelliteまたはDirect Broadcast Satellite）と呼ばれます。

概要

現在、多くの通信衛星は静止軌道または準静止軌道に配置されていますが、最近では低地軌道や中軌道での衛星コンステレーションを活用した通信システムも登場しています。例えば、ロシアでは地理的条件からモルニヤ軌道を利用した通信衛星が採用されています。通信衛星は、海底に敷設された光ケーブルと互補的に機能する技術を提供しますが、伝送能力が低く、遅延時間が長いため、国際通信の99％は海底ケーブルが担っています。

歴史的背景

通信衛星の概念は、アーサー・C・クラークによって初めて提案されましたが、彼の先駆的アイデアはポトチュニックの1928年の論文に基づいています。1945年にクラークが発表した「ワイヤレス・ワールド」誌の中で、無線信号の中継方法の基本原理が説明されたことにより、彼は通信衛星の発明者として広く知られるようになりました。

通信衛星の種類

受動型通信衛星

受動型通信衛星は、1957年のスプートニクの打ち上げ以降、その実現が検討されるようになりました。当初は中継機の開発が技術的に困難でしたが、エコー1号と2号を使用して、電波信号の反射板として機能させる実験が行われました。受動型は構造が単純で故障しにくい一方、送信に大電力を必要とするという欠点がありました。

能動型通信衛星

能動型通信衛星は、地上から受信した電波を衛星内で電力増幅し、高利得のアンテナを使って地上に向けて再送信する形の衛星です。初の能動型衛星であるテルスターは、1962年に打ち上げられ、Cバンドのトランスポンダを装備していました。この衛星の打ち上げは民間企業がスポンサーとなって行われ、国際通信における新たな時代を迎えました。

静止通信衛星

1964年には、静止通信衛星ネットワークを構築するためにインテルサットが設立され、初の商業衛星通信サービスが1965年に始まりました。カナダのアニク1号は、1973年に打ち上げられた世界初の国内通信用静止通信衛星とされています。

低軌道衛星

低軌道衛星は地球の周りを短周期で回るため、利用者の上空でのみ通信が可能です。このため、多数の衛星を一群として使用する衛星コンステレーションの形態をとります。代表的なものとしてGPS衛星やイリジウムの衛星電話が挙げられます。

衛星放送と通信衛星の違い

放送は技術的には通信の一種ですが、日本では郵政省が放送と通信を厳密に区別しています。特に、放送衛星は高出力を用いて不特定多数に向けて通信を行うのに対し、通信衛星は特定の認可団体向けの通信を行う役割を担っています。近年、放送法の改正によって、通信衛星を利用したCS放送も普及し始めました。例えば、1996年に始まった「パーフェクTV!」は、その代表例です。

結論

通信衛星は、現代の情報通信において重要な役割を果たしています。海底ケーブルに比べると伝送能力や遅延の面で制約がありますが、未だに必要不可欠な存在です。今後の技術革新により、更なる発展が期待されます。

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