フォーメーションフライトとは
1日10分、宇宙時間をテーマに毎日お届けしております。宇宙話。今回は、未来の宇宙開発を予言する人工衛星を組み合わせて大きな仕事をさせるフォーメーションフライトと呼ばれる未来の技術を紹介していこうと思っています。
10年後の宇宙開発のスタンダードな形になっているかもしれない。だけど、まだあんまり知られていない。そんな技術になっているので、宇宙話のリスナーのみんなには、そのあたりを知ってもらいたいなと思っています。ぜひ、最後までお付き合いください。
佐々木亮の宇宙話
2024年1月9日、始まりました。佐々木亮の宇宙話。
佐々木亮の宇宙話。
ちなみに、前回は、KDDIがSpaceXと連携して支援している野党半島の地震。そこの避難所に対して、宇宙からのインターネットサービスを提供していく。そんなお話をさせていただきました。
その前の日は、日曜日の配信なので、前の週どんな話をしたのかなというところの振り返りだったり、近況報告も含め。
お話しさせていただいていたりするんですよね。
そんな感じで、日々いろんなバリエーションでお届けしているわけなんですけど、今回は、フォーメーションフライトという話をしていきます。
フォーメーションフライト、何かというと、人工衛星同士を連携させて、一つの大きな仕事をさせる。
そんなミッションの形態というか、技術になっているので、今回はこちらを紹介します。
紹介していこうかなと思っております。
はい、ということで、ざっくりお話ししていこうかなと思うんですけど、そもそも今回のお話ですね、これ、科学系ポッドキャストの月間トークテーマ。
毎月毎月、いろんなエピソードをお話ししているんですけど、今回、今月ですね、2024年1月の月間トークテーマは、予言というトークテーマがあります。
で、これ、奏でる細胞っていうのを僕が、
大変お世話になっている番組の、たつさんがモデレーターとなって進んでいるプロジェクトで、もうすでに予言に関するエピソード、科学系の仲間たくさん挙げているので、ぜひ、こちらチェックしていただけたら嬉しいなと思いますね。
で、僕がもう一つやっている、隣のデータ分析屋さんというポッドキャストチャンネルでも、これ、予言のエピソード公開しているので、こちらぜひチェックしてみていただけたらと思います。
で、今回は、
予言なので、フォーメーションフライトっていうものの話をするんですが、フォーメーションフライト、これから宇宙開発の中で確実にこの存在感を出してくるであろうというふうに思われる部分なので、
未来の宇宙開発にとって重要な技術の一つ、そして2030年までの間に実現されて、どんどん成果を残してくるだろうというところを、
予言しながらお話ししていく回にしていこうかなと思っています。
で、今回のフォーメーションフライト、比較対象としては、コンステレーションと呼ばれるものと比較するのがいいかなと思いますね。
もうなんかカタカナばっかりでやめてくれよっていうイメージ持ってる方いるんじゃないかなと思うんですけど、
このコンステレーションっていう比較先は、昨日もお話ししたSpaceXのスターリンクが、
こちらになりますね。
コンステレーションは、簡単に言うと複数の人工衛星を組み合わせて何か仕事をさせる。
ただ、ここの間に精密なそれぞれの人工衛星間の連携とかを取ることはなくて、
ある程度相対的な位置が分かっていればいいかなっていうものがコンステレーションですね。
なので、SpaceXのスターリンクは最大で4万機、
はい。
人工衛星を打ち上げるっていう話をしてましたけど、
その4万機っていうのは、すべてが綺麗にこいつが右に行ったら全部右に行くんだみたいな、
ギュイーンって動くっていう感じよりは、狙った軌道に入れて複数の人工衛星で何か一つの仕事をするっていう程度の連携の仕方っていう感じですね。
その一方で、フォーメーションフライトと呼ばれる今回のメイントピックに関しては、
例えば、
2つ人工衛星を打ち上げたら、もうこの2つがすごい精密な位置関係を取りながら、右に行ったら右に行く、左に行ったら左に行くみたいな感じで、
しっかりと連携させる。アルゴリズムによって制御していく。
そういった状態で、さらにはドッキングとかするものも含まれるしとか、
諸々を含めでフォーメーションフライトと呼びますね。
というような感じで、
2つセットで確実に何か1個の仕事をするっていうか、
コンステレーションみたいに複数のものが全体を覆うような形で何か仕事をするかっていうような、
その相対的な位置関係の精密さ、ここが求められるか求められないかっていうところで、
フォーメーションフライトと呼ばれるところとの差が出てきます。
フォーメーションフライトの技術的なポイント
フォーメーションフライトの技術的なポイントというか、
大変なポイントっていうのは、
いくつかあって、
例えば、複数の人工衛星がお互いの位置だったり速度だったりっていうのを、
ちゃんと把握しなきゃいけない。
そういう状態になるので、
ここをしっかりと制御するお互いの測定技術、
相対位置、相対速度の測定技術っていうのが重要になってきますね。
そしてもう1つは、やっぱりこれ、多数の衛星を制御する技術。
これは、1個の人工衛星を動かすとかだったら、これまでもやってきたし、
まあ、右向け、右向け、左向けみたいな、そんな感じのもできてきました。
ただ、多数の衛星を一気に制御していくっていうところが、
なかなか難しいポイントになってくる。
具体的には、なんかこう、1個のハブになるような衛星に命令を飛ばして、
そこから、なんかこう、派生するような、
派生するように、他の衛星に対して命令を送っていくっていう方法が、
まあ、これまでは取られていたんですけど、
これだとどうしても、こう、細かーい、1個1個の衛星同士の関係性を、
しっかりと制御することができないという、そういう状態があったので、
フォーメーションフライトでは、1個1個の人工衛星に対して細かく指示ができる状態。
なおかつ、オンボード解析って言って、
このような、こう、1個1個の人工衛星に対して、
衛星の中でしっかりとその計算がされて、
で、衛星同士の位置を常に補正し続けるっていう、
っていうような、そんな状態を作り上げないといけないっていう技術的な課題があったりします。
フォーメーションフライトのミッション
まあ、こう、人工衛星の上でコンピューターを動かして、
自律的に動いてもらうっていうのは、
なんとなく簡単に聞こえるかもしれないんですけど、
結構難しいポイントで、
なぜかっていうと、
こう、人工衛星に乗せるコンピューターって、
パワーがかなり制限されているんですよね。
人工衛星っていうのは、限られた電力の中で、
最大のミッションをこなさなければいけない。
ただ、コンピューターのスペックを上げると、
消費する電力も上がってくる。
消費する電力が上がってくると、
その人工衛星自体に、例えば、
より発電するシステムを乗せなきゃいけなかったり、
光のエネルギーを蓄える、
バッテリーみたいなのを、
積まなきゃいけなかったりっていうので、
他の問題が出てくるんですよね。
だからそういう、
いくらコンピューターを簡単に上げようと思って、
しかも上げられる時代であっても、
人工衛星全体のバランスで見ると、
なかなか難しいっていう、
実はそういう側面もあったりするんですよ。
そんな中で、
フォーメーションフライトっていうのは、
いろんなオンボード解析の技術とかが、
整い始めて、
つまり人工衛星の上で、
コンピューター処理っていうのが、
ステードできる時代になってきて、
なおかつ、
その衛星を制御するシステムっていうのが、
細かく設定できるようになって、
っていう時代が追いついてきたタイミングで、
実現しそうなもの。
これが、
人工衛星のフォーメーションフライトと、
呼ばれるものですね。
このような技術的なハードルっていうのは、
かなりあるわけですよ。
だから、
このハードルを越えた先に、
かなり大きいミッションがあるっていうのも、
事実ですね。
で、
例えばどんなことがあるのか、
で言うと、
天体観測、
まあ僕、天文学の出身なので、
天文系の話で、
見ていきたいなと思うんですけど、
例えば、
これ、
望遠鏡っていうのは、
もう、
なんて言うんだろうな、
望遠鏡っていうのは、
でかければでかいほどいいんですよ。
バカみたいなこと言ってるように、
聞こえるかもしれないですけど、
実はすごくシンプルな話で、
望遠鏡の性能を上げたかったら、
とにかくでかくして、
遠くの星から、
少しだけしか飛んでこない光すらも、
カバーして、
確保できるようにすると。
そういうことが、
できると、
より、
望遠鏡の精度っていうのは、
上がると言われてます。
なので、望遠鏡はでかくしたい。
だけど、
宇宙に人工衛星を持って行こうとしたときに、
例えば、
ロケットに乗せるんだったら、
ロケットのサイズが限界だったりするじゃないですか。
じゃあ、でかいロケットを作ればいいのかっていうと、
やっぱロケットの形って、
ある程度決まってるから、
なかなかそうもいかないと。
じゃあ、どうするのかっていうと、
バラバラになった望遠鏡を、
宇宙空間で連携させて、
バラバラになった望遠鏡を、
一つ一つの人工衛星に見立てて、
小型の人工衛星打ち上げますと。
で、宇宙空間で、
フォーメーションフライトの技術と天体観測への影響
4個とか5個とかの人工衛星を組み合わせて、
そいつらを連携させると、
まるで大きい望遠鏡を飛ばしたかのような、
そんな望遠鏡を宇宙空間で、
仮想で作ることができるんですよね。
で、そうなってくると、
今まで実現しえなかったサイズの望遠鏡が、
宇宙空間に作れると。
で、これが結局は、
フォーメーションフライトっていう、
このそれぞれの衛星の位置関係っていうのを、
しっかりと押さえることでできる技術なんですよね。
なので、こういった意味で、
天体観測の分野でも、
かなり力を発揮してくるだろうな、
と思われているのが、
フォーメーションフライト。
で、ここから2030年ぐらいにかけて、
2030年代、前半ぐらいですかね。
までは、実証実験っていうフェーズが、
かなり多くなってきそうなので、
そこの成功っていうのを、
取りながら、動向を見ていくのが、
これからのフォーメーションフライトを、
把握しておく上では重要なのかな、
というとこですね。
衛星通信サービスとその活躍
まああとはいろいろありますね。
衛星通信サービスとか。
だからこう、
SpaceXのスターリンクが、
今、世界中のインターネット圏外をなくそう、
っていうところで活躍していて、
期待度もかなり高まっているとこではあるんですけど、
例えば、
インターステラーテクノロジズっていう、
北海道にある宇宙企業。
ここの子会社にあたる、
Our Starsっていう会社は、
ものすごく小さい、
人工衛星っていうのを、
フォーメーションフライトによって、
宇宙空間で運用して、
たくさんの人工衛星打ち上げて、
で、そこから、
で、宇宙から、
通信衛星のサービスを、
実現させようとしているっていうね。
ま、そういう背景もあったりとか、
まああといろいろありますね。
こう、軌道上で、
人工衛星に、
給油するサービスとか、
結構いろいろあるんで、
こういったところが、
こう活躍してくる、
2030年ぐらいの、
予言っていうところを、
このポッドキャストでしておくと、
ま、この先ね、
広がっていく宇宙開発、
みんななんか、
新しいの見かけても、
あっ、
宇宙話でこれ聞いたな、
そういえば、
あの人、
予言してたな、
みたいな、
そんなところで、
考えてくれたら、
嬉しいなと思っております。
まあ、
こんなね、
予言とか言っても、
なんか、
当たるか当たんないかの、
予言っていうよりは、
確実に、
この、
宇宙分野の人たちが、
目指している、
未来の話をしたので、
予言っていうよりは、
いつか来る、
未来の話を、
ただしただけっていう、
ほんとなんか、
ずるい、
予言界の、
使い方をしてしまったかな、
と思うんですけど、
まあ、
そうやって、
宇宙開発っていうのは、
結構みんな、
10年後、
20年後っていうのを、
見据えて、
開発している人も、
多かったりするので、
まあ、
その辺りは、
もう、
そんな不確定な、
予言よりは、
10年後に、
見えている世界っていうのを、
話す方が、
いいんじゃないかな、
と思って、
こんな感じで、
予言界は、
フォーメーションフライトに関する、
お話を、
させていただきました。
はい、
ということで、
まあ、
今回のね、
この、
科学系ポッドキャストの、
トークテーマ、
みたいなものって、
毎月やってるんですけど、
どんどん、
どんどん、
仲間が増えてて、
今、
コンスタントに、
20番組ぐらい、
出てる。
まあ、
その、
20番組を超えて、
どんどん、
新しい人も、
入ってきてくれて、
とかで、
こう、
科学系ポッドキャスト、
っていう枠組みから、
広がって、
どんどん、
いろんな話が、
進んでいくっていう、
これ、
かなり面白い流れになってるな、
と思ってるんですよ。
なので、
ぜひ、
これからもね、
この、
科学系ポッドキャストの、
取り組みとか、
まあ、
宇宙話を軸に、
楽しんでいただいても、
いいですし、
他の番組で、
出てくる、
いろんな話してますので、
そちらも、
チェックしていただけたら、
嬉しいですね。
ちなみに、
その、
冒頭で話した、
僕が、
もう一個やってる、
ポッドキャストチャンネル、
隣のデータ分析屋さんの方の、
予言では、
ポッドキャスト業界の、
予言。
2024年、
どうなっていくか、
みたいな、
話を、
してたり、
あとは、
その番組の中で、
このタイミングで、
バズると思ってんだろうね、
みたいな、
そういう、
仕込みを、
入れた、
エピソードとかも、
あったりして、
そいつが、
跳ねるかどうか、
みたいな、
話もしているので、
ポッドキャスト好きだったり、
あとは、
仕事でよく、
データの話見かけるな、
っていう人は、
そちらも、
ぜひ、
チェックしてみていただけたら、
嬉しいな、
と思っている、
状態でございます。
はい、
ということで、
これからも、
科学系ポッドキャスト、
ぜひ皆さん、
よろしくお願いします。
あの、
Twitterとかでね、
科学系ポッドキャストの日、
って、
ハッシュタグ、
調べてもらうと、
いいですし、
あとは、
うん、
プレイリストも、
順次、
公開されていくと思うので、
それが、
また、
公開されたら、
宇宙話の中で、
紹介していこうかな、
と思っております。
ぜひ、
楽しみにしておいてください。
ということで、
今回は、
以上にしていきたい、
と思います。
今回の話も、
面白いな、
と思ったら、
お手元の、
ポッドキャストアプリで、
フォロー、
フォローボタンの近くにある、
星マーク、
こちらで、
レビューいただけたら、
嬉しいです。
他に、
関する質問については、
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それでは、
また、
明日、
お会いしましょう。
さようなら。
