米国の安全保障衛星と政府投資

95Vol.38 No.4 (2021). 1．はじめに通信衛星の大容量化、衛星画像の高精細化、GPS 1. の精度向上等に見られる米国の安全保障に関連する衛星システムの進展は、こうしたシステムを開発あるいは製造した企業やサービス提供者等の産業競争力の源泉となるばかりか、世界の人々の生活の利便性の向上並びに経済社会及び文化の発展に寄与して. いる。日本では、宇宙基本法が 2008 年 5 月 21 日に成立し、同年 8月 27 日に施行された。本法施行により、宇宙の開発及び利用に安全保障の概念が新たに盛り込まれ、非軍事から非侵略への解釈の変更など宇宙開発利用の概念の大きな転換が図られた。同時に、宇宙分野の産業競争力の強化の概念も追加され、そ. 米国の安全保障衛星と政府投資 US National Security Satellites and Government Investment. 菅田洋一＊. * Yoichi KANDA. 要旨米国の宇宙航空・情報通信産業が独走を続けてきた背景には、宇宙安全保障技術への巨額な政府投資と革新的な研究開発の追及があった。近年、宇宙開発競争は中印の台頭に見られるように世界で加速している。日本では、宇宙基本法が 2008 年 8 月に施行され、宇宙開発利用に安全保障の概念が盛り込まれ、宇宙産業の技術力及び国際競争力の強化が色濃く反映された。昨今の国際社会の情勢等に鑑み、宇宙資産の保護や社会経済システムの保全等を考えると、日本でも可能となった政府投資等を通じ、対処できる手段を今から講じていくことは重要である。本稿では、まず安全保障衛星を類似化した上で、この分野で先行する米国の通信衛星や偵察衛星について近年の技術動向を考察する。また、このような技術開発に必要となる米国政府予算の投下状況を分析し、日本との対比にも言及しながら、今後の安全保障衛星に関連する課題や方向性について論ずる。. ABSTRACT. Behind the continued runaway of the US aerospace and info-communications industry has been the huge government investment in space national security technology and the pursuit of innovative R&D. In Japan, when the Basic Space Law came into effect in August 2008, the concept of national security was incorporated into the purpose of space development and utilization, together with the strengthening of the technological capabilities and international competitiveness of space industry. It is important to consider the protection of space assets and the conservation of socio-economic systems through government investment in Japan, taking into account the recent international situation. This paper will categorize national security satellites, and then consider recent technological trends in US communications satellites and reconnaissance satellites, which are leading the way in this field. In addition, it will analyze the status of the US government's budget investment required for such technological development in comparison with Japan, and discuss issues and directions related to future national security satellites.. 論説. 96 情報通信学会誌. の後の宇宙基本計画の策定等において色濃く反映される形となった。それまで日本では、宇宙開発利用で先行する米国等と比べ、安全保障への意識はさほど高いものではなかったが、科学技術の進展その他内外の諸情勢の変化等に伴い、宇宙開発利用における安全保障の重要性が認知されてきた結果とも言える。特に最近では、宇宙空間における安全保障面から見た宇宙状況把握（Space Situational Awareness : SSA）等の議論が活発化している。2020 年度米国大統領予算教書の宇宙軍創設に対応して、日本の衛星資産に対し、不審な行動をとる他国衛星の監視等を目的に新組織設置が発表されたことは、その象徴的な動向と言える。近年、飯田氏は、米国の例を挙げながら安全保障上の衛星通信技術の重要性及び日本の衛星通信の研究開発との差異について 2000 年代の公表情報を元に論じた [1]。SSAについては小泉氏が、宇宙における非意図的な脅威（宇宙デブリの増加等）と意図的な脅威（対宇宙攻撃能力の向上等）が高まる中で、米国の多層的抑止や宇宙コントロールの概念とともにその基盤となる宇宙状況の監視の動向について概説した [2]。しかし、安全保障に関わる近年の衛星技術について俯瞰し、政府投資と技術進展との関係性について論じたものは見当たらない。そこで本稿では、まず安全保障に関わる衛星について様々な政府の公表情報等から衛星の機能及び種別ごとに類型化を行い俯瞰する。その上で、この分野で先行する米国の安全保障衛星の近年の技術開発について考察する。これらの衛星の情報は機密性が高く政府の公表情報は限られるため、この分野の製造業者や専門家等の公開情報も含めて幅広く収集した上で、一定の情報が集まった通信衛星と偵察衛星を例に考察する。さらに、こうした技術の研究開発・運用に必要な米国政府予算の投下状況を政府公表データのある通信衛星 2 で分析し、その投下サイクルを明らかにするとともに、日本との対比に言及しながら今後の課題や方向性について論ずる。なお、小泉氏は、安全保障を軍事的安全保障とそれ以外の非軍事分野（海洋状況の監視、自然災害の状況把握、GPS等の社会インフラの維持運用等）を含めた総合的安全保障に分けて概説したが [2]、本稿では、安全保障を人間とその集団が自己の安全を確保し、生命と財産を守るという意味において、災害対策や社会インフラの保全等も含めた広義の安全保. 障として捉えることとする。また、本稿で宇宙安全保障技術とは、宇宙において安全保障の確保のため利用される、あるいは必要と考えらえる技術とし、また、安全保障衛星とは、その技術のうち、安全保障のために宇宙に打ち上げられる衛星等の宇宙機やこれを運用する地上設備、端末等を含めた衛星ネットワーク又はシステムとする。. 2．安全保障衛星の類型化安全保障衛星は様々な用途で使用・計画されているが、その主なものを衛星の機能・種別ごとに類型化すると表 1の通りである。①通信衛星（放送機能を有す通信衛星を含む）や②データ中継衛星は、その衛星の主要な目的が通信であり、近年は、様々な危機状態に備えた広帯域化や妨害耐性の高度化が進展している。また、民間での位置情報の利用が既に普及を遂げた③測位衛星は、精度の更なる高度化や耐妨害性が進んでいる。 ④～⑦は偵察・監視用途に使用される衛星であり、 ④撮像偵察衛星は主に地表、⑤海洋監視衛星は主に海域を対象とする。⑥早期警戒衛星はロケット等の発射検知等に利用され、⑦シギント3偵察衛星は、電磁波の特性や通信内容等の情報収集に利用される。これらの衛星の多くは地球の周回軌道をとるものが多いが、シギント偵察衛星では静止軌道（GSO 4）をとるものが多く、最近では、静止軌道を衛星自らがドリフトし、他国の衛星に接近して通信を傍受するものも現れている。宇宙での状況把握の目的では、地表から高高度に至る地球上の多様なデータを取得可能な⑧気象衛星、自然災害等の発生を監視する⑨災害監視衛星に加え、宇宙空間の資産保護等を目的に、不穏な行動をとる衛星や増加するデブリの把握・追跡を行う宇宙ベースの⑩宇宙状況把握衛星など新たな衛星も出現している。さらに、宇宙空間での危険等に対抗する手段として⑪攻撃型衛星が分類され、近年、敵対国の衛星に対する攻撃や妨害を行う能力を小型衛星に搭載する動きも指摘されている [2]。. 3．安全保障衛星の動向 3．1 宇宙安全保障技術の変遷宇宙開発利用において安全保障の面から経緯を概括すると、冷戦期には、気象観測や航法・測位、通信、早期警戒等を目的とした衛星技術の利用が進展. 97Vol.38 No.4 (2021). 米国の安全保障衛星と政府投資. した。これは敵対勢力への監視や対抗措置の構築の一環として、情報収集や抑止中心の考え方により開発が進められてきたものである。1990年代のポスト冷戦期に入り、地域紛争への対応力を高めるため、宇宙システムと地上システムを統合し、抑止中心から戦略・戦術的活用に資する技術へと発展した。 1990 年代の GPS のコンステレーション完成を契機にUAV 5 が本格投入されるなど、地上からの遠隔操作技術が進展したことなどからも伺える。宇宙空間に焦点を当てると、安全保障に必要な様々な衛星の軌道投入やその衛星能力の向上を目的とした技術開発から、宇宙ベースのシステム統合管理や宇宙空間の拠点確保を巡る優位性及びその安定的な運用等に必要な技術開発へと拡大している。例えば、各国・企業等の宇宙資産保全のための宇宙状況の把握、修理可能な衛星や修理サービスの開発、また、月及び火星の探査・開発に向けた月ゲートウェ. イの建設計画等の例が挙げられる。このような宇宙安全保障技術への政府投資は、宇宙航空分野や情報通信分野の産業競争力の源泉となることが想定される。これは、HTS 6 の商用化や衛星画像の販売 [3]、民間航空機、スマートフォンでのGPS利用に見られるような欧米主導の政府投資の結果として民生利用が進展してきたことからも推測できる。. 3．2 米国の安全保障衛星の動向本節では、表 1の安全保障衛星のうち、一定情報集まった米国の通信衛星及び偵察衛星を例に近年の動向について考察する。. 3．2．1 通信衛星米国における安全保障上の衛星通信の機能は、 UHF Narrowband、SHF Wideband、EHF Protected 7. に大別される [5]（図 1参照）。UHF Narrowband は、. 表 1 主な安全保障衛星の類型. 98 情報通信学会誌. 音声通信、艦隊向け放送、広帯域通信等に利用される。2012～16 年に 5 機 8 が打ち上げられたMUOS （Mobile Use Objective System）衛星は、直径14 mの UHF展開アンテナを搭載し、3G移動通信方式に対応、伝送速度が117.6 Mbpsと、1993～2003年に計10 機 9が打ち上げられた前身のUFO（UHF Follow On）衛星 [4] の 4 倍の高速化が図られた。SHF-Wideband 通信は、政府機関と全世界に展開するユーザ等との指揮・統制に使用される。200710～19年まで計10機 11. が打ち上げられたWGS（Wideband Global SATCOM）は、従来のX帯 12 を補完するKa帯の広帯域通信によりグローバルな放送機能も強化され、伝送速度は 3.6 Gbps、最大容量 11 Gbps と、1982～2003 年に計 14機 13 打ち上げられたDSCS-Ⅲ（Defense Strategic Communications Satellite-Ⅲ）[4] の 18 倍に性能が向上している。妨害耐性・秘匿性・核抗堪性を備える衛星通信システムとして陸海空で共用されるEHF Protected通信については、2010～20年に打ち上げられる計6機のAEHF（Advanced EHF）衛星により全世界をカバーするコンステレーションが完成する。伝送速度は8.2 Mbpsであり、1994～2003年に6機 14 打ち上げられた前身のMilstar（Military Strategic Tactical And Relay）衛星 [4] の 6 倍に相当するが、WGSの伝送速度と比べると遅い。これは地上局を介さずクロスリンクで中継するオンボード処理等の技術による妨害耐性等の向上が優先されたためと考えられる。現在、2030 年頃の実現を目標に EHF Protected 通信の次世代衛星通信システムが計画されている。この計画では、現行のAEHF衛星のミッションを引. き継ぎながら、①Milstar 衛星の 10 倍の通信能力と北極地域の通信機能を拡張し、政府上層の戦略的通信のため核抗堪性を備えるESS（Evolved Strategic Satcom）と、②PTW（Protected Tactical Waveform：強化・保護された通信を可能にする政府所有の波形）をオンボード処理し、敵対者による無線アクセス拒否環境下でも航空機等と繋がる高い妨害耐性を実現する PTS（Protected Tactical Satcom）の衛星に機能分化される予定である [6]。以上のように、米国の通信衛星については、概ね 10～20 年の打上げ・運用を経て、次世代のシリーズ衛星にミッションが引き継がれ、この間、技術の高度化及び性能の刷新が繰り返されていることがわかる。（図 1参照）. 3．2．2 偵察衛星米国の偵察衛星には、大きく撮像偵察衛星と海洋監視衛星、早期警戒衛星、シギント偵察衛星が分類されるが、ここでは、公表情報から一定情報集まり、日本にも対応する衛星が存在する撮像偵察衛星と米国特有のシギント偵察衛星について近年の技術動向を考察する。撮像偵察衛星は低軌道（LEO 16）に打ち上げられ、方式としては、①光学系で写真フィルムを投下・回収する方式と②光学センサーの撮像データを中継衛星経由で地上に伝送する方式、③合成開口レーダ（SAR : Synthetic Aperture Radar）を搭載し、データを中継衛星経由で地上に伝送する方式に大別される [7]。写真フィルム投下・回収式では、軌道上で撮影し. 図 1 米国通信衛星の動向 15. 99Vol.38 No.4 (2021). 米国の安全保障衛星と政府投資. た写真フィルムをカプセルで分離後、逆噴射により再突入、パラシュートで落下させ、テレメトリーを探知しながら空中又は海上で回収した。1960～80年代にKH-4～KH-9のシリーズ衛星が 180 機以上打ち上げられた [4]。精細な画像取得のためロケットエンジンの再点火で軌道高度を大幅に制御するものも現れたが、撮像データをSDS 17 衛星経由でリアルタイムに取得可能な光学センサー方式に取って代わられた。CCDカメラを搭載した光学センサー方式の打上げは、1976年のKH-11 Kennenシリーズに始まった。地上分解能については、1992 年の Ikon シリーズで、ハッブル宇宙望遠鏡に類似した大型のカセグレン光学系構造により 10 cm 程度、2011 年の EIS （Enhanced Imagery System）シリーズでは高高度から広域を見渡せ、約7 cmと高性能化が進んだ [8] [9]。全天候型の SAR搭載衛星は、1988～2005 年まで Lacrosse が 5 機打ち上げられ、地上分解能は 1 m 程度、その 5号機では日照下で不可視化する能力も具備したとされる。後継となるTopaz は 2010～18 年まで 5 機が打ち上げられ、地上分解能は 0.3 m、他の光学センサー衛星と連携して 24 時間体制で運用されている [9]。 1960年代から打ち上げられた光学系のフィルム投下・回収方式は、平均 1か月に 1機という割合で打ち上げられ、幾度となく世代交代が行われた。当初としての技術レベルと短い衛星寿命によるものと考えられる。同方式を巻き取った光学センダー方式は、現在、SAR搭載方式と連携しながらグローバルな常時監視に使用されている。光学系の衛星は、鏡筒径が大きいほど地上分解能が改善するため、近. 年は大型化とともに軌道変更や長寿命化のための燃料の増量による重量増が続いているが、SAR搭載衛星は技術革新による小型化により軽量化も進んでいると考えられる。（図 2参照）シギント偵察衛星は、主に①通信の送信源の特定やその内容を傍受する COMINT 19 衛星と、②レーダなど通信以外の電磁波の電子特性を収集する ELINT 20 衛星がある。GSO に 3 ないし 4 機の衛星が打ち上げられ、コンステレーションを構成する場合が多い。一方、③ELINT 衛星の一部には、GSO ではなくHEO 21 をとる場合がある。 COMINT 衛星は 1960 年代から開発が進められた。1994～98 年にはMercury が 3 機 22 打ち上げられ、100 m ともいわれる受信アンテナに加え、二次的にELINT機能も付加された [4]。その後、2009、14 年に打ち上げられたNemesis は、自ら静止軌道上をドリフトし、他国の通信衛星に忍び寄り、地球局からのアップリンク信号を傍受する FORNSAT （Foreign Satellite）と言われる諜報機能も有す [10]。 ELINT衛星（GSO）は 1970 年代から打上げが進み、 1985～90 年には受信アンテナが 78 m のMagnum/ Orionが3機打ち上げられ、非通信情報を監視した[4]。 1995～2016年には受信アンテナが100 m級のMentor が 7 機打ち上げられたが、小型アンテナも含め様々なアンテナが配列され通信や信号の同時収集も実現した [4]。Mentor 4 号機は、2009 年の打上げ後に西進し、中国のマイクロ波通信を調査、さらに西進し、 UAEの Thuraya-2 衛星に忍び寄り、当該衛星の通信を傍受したとされる [10]。静止軌道を自らドリフトし、他国の衛星と同期する軌道に入るという意味で. 図 2 米国撮像偵察衛星の動向 18. 100 情報通信学会誌. はNemesis に類似するが、Mentor は地球上の広い範囲の非通信を収集し、発信源を特定するELINT本来の機能を基本とし、その上で他国の衛星に近接し当該衛星をカバーする COMINT機能も有すると捉えることができる。ELINT衛星（HEO）は、1994～ 97年に受信アンテナ100 mのTrumpetが3機打ち上げられ、その後、2006～17年にTrumpet-F/O（フォローオン）が 4機打ち上げられたが [4]、アンテナや電子技術の進展により衛星サイズは縮小した。シギント偵察衛星も数年～10 年でシリーズ衛星が打ち上げられ、後継シリーズにミッションを引き継ぎながら、繰り返し性能の刷新等が果たされてきたと言える。受信アンテナ径は大きいほど情報収集性能が改善するため、1990年代から100 m 級の衛星が相次いだ。近年の技術革新によるアンテナ径の縮小等により、重量の縮小に向かう衛星（Trumpet）と、軌道ドリフト用の燃料確保のためにさらに大型化が進む衛星（Mentor）、さらに、軌道をドリフトするが、他国の衛星に近接し直接通信を傍受するため大口径のアンテナが不要となった衛星（Nemesis）と傾向が分化していると考えられる。（図 3参照）. 4．米国政府予算の裏付けと日本との対比前章では、米国の安全保障衛星がシリーズで打上げ・運用され、後継のシリーズ衛星に引き継がれること、そして、このサイクルの中で技術の高度化や性能の刷新が図られている状況を明らかにした。本章では、前章で考察した米国の安全保障衛星に関連した技術の開発等に必要な米国政府の投資状況について分析し、一部日本と対比しながら考察する。. まず、米国国家予算のうち宇宙関連予算の推移を概括する [11] [12]。（図 4参照）2013 年頃に一時減少に転じた時期はあったが、着実な増加傾向にある。 2019 年度予算に着目すると、主にNASA予算が占める一般宇宙予算（宇宙飛行・研究・支援活動）203 億ドルに、国防総省（DoD）予算として 2017 年度から新設された「宇宙」プログラム予算 129 億ドルを加えた 332 億ドルが米国の宇宙関連予算となる 24。ただし、従来からのDoD主要プログラムの一つ「指揮・統制・通信、諜報＆旧宇宙」に一部宇宙関連予算が残存する可能性があるが、詳細は明らかにされていない。 2019 年度の日本の宇宙開発利用関連予算が前年度補正予算と合わせて 3600 億円 25 であることを踏まえると、米国は日本の約 10 倍の国家予算を宇宙開発利用に投下していることがわかる。米国の国家予算全体の規模が日本の約 5倍あることを考慮しても、米国政府の投資規模の大きさが伺える。次に、米国の安全保障衛星のうち政府の予算データが公表されている [13] 通信衛星について、米国政府の投資状況を分析する。（図 5参照） 3．2．1 節で示したとおり、現行のAEHF 衛星は 2010 年の初号機の打上げに始まり、2020 年の 6 号機の軌道投入まで、約 10 年の歳月をかけてグローバルなコンステレーションを完成する。AEHF 衛星の初号機及び 2号機は、政府研究開発投資の成果として運用され、残るシリーズ衛星は、予算確保及びコスト削減の関係から 3、4号機と 5、6号機とブロックに分けて調達されている。言い換えると、初号機及び 2号機は実証衛星としての位置づけが大き. 図 3 米国 SIGINT 衛星の動向 23. 101Vol.38 No.4 (2021). 米国の安全保障衛星と政府投資. く、3号機以降のシリーズ衛星は実用衛星として調達、打ち上げられている。そして、こうした衛星の開発を担当した製造業者 26 は、通信衛星や関連機器の市場で優位な実績を蓄えることができる。一方、AEHFシリーズの場合、前世代のMilstar 衛星 27 との互換を確保しながらシリーズ衛星の打上げまでに 12 年の開発期間を要していることがわかる。加えてAEHF衛星の設計寿命が 14 年であることから、衛星寿命を十分に使いながら、AEHF 初号機の設計寿命までに後継衛星をシリーズで打ち上げ始めるか、次世代の衛星に切り替えていくことになる。次世代衛星に切り替える場合、その要素技術は、開発開始より前の早い段階から研究開発に着手しておく必要がある。実際、米国政府は、2030 年の次世代衛星への切り替えに向け、2012 年度から要素技術の検討を開始し、2015 年の AEHF衛星の初期運用開始を踏まえ、2018 年度から次世代開発の本格的な予算措置を講じている。すなわち、米国の安全保障衛星のうち近年の通信衛星の例で政府投資を概括すると、6年の研究期間と続く 12 年の開発期間のサイクルで世代交代する様子がわかる。（図 5参照）この次世代衛星の開発で明らかになっている具体. 的な投資内容は、以下のとおりである。（表 2参照） EHF Protected通信の次世代機としては、前述のとおりESS（2030 年頃目標）と PTS（2028 年頃目標）の開発が進められている。ESS 衛星はAEHF衛星の戦略的な衛星通信ミッションを継承するものとして 2018 年度から予算化されている。2020 年度は、早期プロトタイプ製作（137 百万ドル）を主眼とし、最大 3業者とプロトタイプ製作の契約を結ぶ。その後、2024 年度に主契約製造業者が決定される見込みである。また、PTSは、全世界及び極域で耐妨害性に優れ、傍受率の低い通信が可能な衛星として、こちらも 2018 年度から本格的に予算化されている。 2020 年度は、主にホスト・フリーフライヤ構成を可能とするモジュール式ペイロードのプロトタイプ製作（126 百万ドル）のため、最大 4業者と早期プロトタイプ製作の契約を結ぶ予定である。なお、本予算要求に際し、米国政府はこのような投資が長期的な回収を見込め、戦略的衛星通信の産業基盤を活性化させ、産業競争及びイノベーションを促進し、また、安全保障上のレジリエンスを向上させると説明している。すなわち、米国政府は、本予算措置に際し、安全保障の確保は勿論のこと、関連産業の育成も意図して予算措置を講じていること. 図 4 米国宇宙関連予算の推移 28 図 5 米国政府の衛星開発への投資状況 29. 表 2 次世代 EHF Protected 衛星開発への投資額（百万ドル）. 102 情報通信学会誌. がわかる。続いて、日本の安全保障衛星のうち通信衛星について、その投資状況を考察する。安全保障上の指揮・統制等のための基幹通信衛星として 30、2016 年度からXバンド衛星 31「きらめき」3機が日本及び近海上空に順次打ち上げられている [14] [15]。この衛星は、従前政府が一部を役務調達し、2015 年度に設計寿命を迎えた商用通信衛星の後継として、2011～ 14 年度に 1、2 号機及び関連機器等が、また、2017 年度からは 3号機及び関連機器等の整備・運用費が予算措置された [16]。（図 6参照）Xバンド衛星の運用期間は約 15 年であることから [17]、2032 年頃には更なる後継機等への切り替えが必要となるが、このための研究開発の発表等はまだ見受けられない 32。一方、通信衛星については技術試験衛星 9号機での研究開発も進められている。この研究開発では、 HTSの世界市場を見据えたKa帯ミッション技術等の獲得を目指し 33、2022 年度の打上げ・技術実証が予定されている [18]。これら技術の獲得では、航空機、船舶、離島、被災地など地上通信ネットワークが利用できない場所でのブロードバンド需要の取り込みが想定されており、災害対策のための安全保障衛星の実証の場として捉えることもできる。これまでの日本の宇宙開発利用において技術試験衛星など実験衛星の果たしてきた役割を考えると、宇宙基本法の成立を踏まえ、安全保障衛星の研究開発においてもその役割は高まると考えられる。こうした実験衛星による実証機会を最大限有効に活用し、米国と同様の次世代衛星に繋がる研究開発を行うことが. 重要とも言える。限られた予算内で継続的に実用の安全保障衛星を保有するに際しては、米国に見られるような安全保障衛星の研究開発から実用衛星の運用、世代交代までを見据えた一貫性及び連続性が確保された政府全体の戦略及び工程管理のフレームワークが重要になると考えられる。. 5．安全保障衛星の開発課題前章では、米国のAEHF 衛星の例を挙げ、6 年の研究と 12 年の開発サイクルで世代交代を行いつつ、一つの世代では、グローバルに連続して打ち上げる実証衛星と実用衛星の運用により技術革新が図られていることが明らかになった。他方、米国政府はこのような安全保障衛星の最先端で持続的な運用・展開のために、高コスト構造の開発及び調達を繰り返し続けてきた。AEHF 衛星の研究・開発・調達を一つ例に取っても、1機当たり約20億ドルと試算できる 35。米国の目指す安全保障に必要な衛星ミッションに応える技術水準が高度かつ広範で、対象エリアが世界規模であったため、衛星開発への投資は莫大とならざるを得なかったと言える。衛星破壊実験に代表される国際情勢の変化等を踏まえると、今後、自国の宇宙資産の保護や社会経済システムの保全等のためには、国家予算が限られる中にあって従来のような長期年月と莫大なコストのかかる作り込みの宇宙システムでは立ち行かない状況に直面している。このような中にあって将来生じ. 図 6 日本の安全保障衛星への投資例 34. 103Vol.38 No.4 (2021). 米国の安全保障衛星と政府投資. る様々な変化やリスクに即応できる宇宙システムの概念・設計に変革し、新たなアーキテクチャの構築及び展開を図っていく必要がある。具体的には、これまで一つの製造業者が統合システムとしてカスタマイズしてきた衛星コンステレーションは、今後、モジュラー型のバス及びペイロードの構成を適用することで、生産効率が高く代替可能な、すなわち、迅速で柔軟な衛星打上げ・運用が可能となる。実際、米国では、各製造業者の衛星ペイロードとバスの互換性を確保するため、ベンダ共有の標準インタフェースを設計中である [13] 36。産業競争力の観点からは、このようなインタフェースに関連するコア技術や生産技術を早期に獲得しておくことが重要になると考えられる。一方で、静止軌道に配備される衛星の不具合等に迅速かつ的確に対処する能力及びサービスについても研究開発が進められている。従来は、一度軌道上に投入された衛星の軌道上での修理・延命は困難であった。今後、衛星のモジュール化とともにワイヤレス化を進展させ、修理ロボットの自動制御の更なる高度化を図ることで、宇宙機の軌道上での修理や寿命の延命措置等が可能となる。実際、米国の次世代衛星となる PTS では、既にホスト・フリーフライヤ構成とする研究開発が進められている [13]。将来的な民間の衛星修理サービスも念頭においた技術やノウハウの獲得が課題になっているとも言える。現在、商用の大規模 LEOコンステレーションと静止衛星、UAV等を連携させた様々な統合ネットワーク構築に向けた検討が商業ベースで進められている。また、このような民間の取り組みを最大限活用しながら、拡張性に優れた新たな安全保障用の LEOネットワーク・アーキテクチャを構築する米国政府の動きがある [13]。将来、このようなインターネットの宇宙版とも言える新たな宇宙ネットワークが構築されると、その物理レイヤーの維持・運用や上位レイヤーでの情報戦略は、宇宙安全保障及び国際戦略上の重要なテーマとなりうる。. 6．おわりに本稿では、米国の安全保障衛星ついて近年の技術動向とともに、安全保障衛星の開発に必要な政府予算の投下状況等について考察した。これまで米国の宇宙航空・情報通信産業が独走を続けてきた背景には、このような宇宙安全保障技術への巨額な投資や. 革新的な研究開発の追及があった。近年の宇宙開発は、米露日欧だけでなく、中印がこれらの国を上回る勢いで台頭しつつあり、宇宙開発競争は世界で加速している。宇宙安全保障技術は今後、新たなアーキテクチャの導入や、月・火星の開発・保全へと拡大していくと考えられ、革新的・独創的な技術開発と、それへの投資が必要となってくる。日本では、2008 年の宇宙基本法の施行により、宇宙開発利用において安全保障や産業競争力の概念が法制化され、宇宙安全保障技術の獲得に向けた投資が可能となった。米国、中国等の主要国が上述のような宇宙開発利用に国を挙げて取り組む中で、日本も限られた予算の中からこうした動向に対処する手段を具体的に講じていくことが重要となる。. 注 1 Global Positioning Systemの略。 2 米国政府の安全保障衛星のうち米国空軍等に属する衛星の政府公表データは一部存在するが、米国国家偵察局に属する偵察衛星やデータ中継衛星等の政府公表データはない。. 3 Signal Intelligence の略。 4 Geostationary Orbit の略。 5 Unmanned Aerial Vehicle（無人航空機）の略。 6 High Throughput Satellite の略。衛星通信の送受信に従来用いられていた C帯や Ku 帯ではなく、主にKa帯を使用する大容量通信衛星のこと。. 7 UHF：Ultra High Frequency（極超短波）、SHF： Super High Frequency（マイクロ波）、EHF：Ex- tremely High Frequency（ミリ波）。. 8 全世界を 4機でカバー。予備 1機。 9 全世界を 4機でカバー。1地域に 2機目を配備。 10 2007年のWGSシリーズ（ボーイング社製）打上げ開始後、米国の商用衛星では、2011 年に Viasat-1 （SSL 社製 HTS、最大容量 140 Gbps）、2017 年に Viasat-2（ボーイング社製HTS、同 260 Gbps）が打ち上げられ、2021 年頃にはViasat-3（ボーイング製 HTS、同 1 Tbps）が予定されるなど民間での通信の大容量化が進展した。. 11 全世界を 6機でカバー。WGS-7～10 号機までが打ち上げ済みで、12号機までが予算措置されている。. 12 従前から安全保障衛星のサービスリンクに使われる主要な周波数帯。周波数の低い方から L、S、C、 X、Ku、Ka、V帯がある。一般に周波数が高いほど大容量通信に適しているが、降雨減衰が大きいなどデメリットもある。. 104 情報通信学会誌. 13 全世界を 4機でカバー。1地域に 2機目を配備。 14 うち 1機は打上げを失敗した。 15 参考文献 [5] を参考に、同 [4] 及び [6] の公表情報等から作成した。. 16 Low Earth Orbit の略。 17 Satellite Data Systemの略。 18 参考文献 [4]、[7] 等を元に作成した。 19 Communication Intelligence の略。 20 Electronic intelligence の略。 21 Highly Elliptical Orbit の略。高緯度地域で滞空時間の長い長楕円軌道（いわゆるモルニア軌道）をとる。. 22 うち 1機は打上げを失敗した。 23 参考文献 [4] の公表情報等を元に作成した。 24 NASA予算には科学研究等を目的とする衛星等も多く含まれるが、同じく科学研究等を含む日本の宇宙関連予算との比較のため、ここではこれらを含めた算出とした。. 25 「令和 2 年度概算要求における宇宙関係予算について」（令和元年 9 月、内閣府宇宙開発戦略推進事務局）における平成元年度の参考値を参照した。. 26 ESS の場合、主契約は Lockheed Martin 社。 27 Milstar 衛星は、1994～2003 年の 10 年間で 6機が GSOに打ち上げられた（うち 1機が失敗）。. 28 参考文献 [11] [12] の公表情報を元に作成した。 29 次世代衛星としては ESS 衛星の投資額を記載した。. 30 従来安全保障上の衛星通信は商用通信衛星（スーパーバード）3機から役務調達していたが、このうち 2 機が 2015 年度に設計寿命を迎えること及び宇宙基本法の成立を踏まえ、後継機を安全保障用の独自通信衛星として PFI 事業により調達・運用されている。. 31 降雨減衰の影響の少ないX帯を利用する安全保障用の通信衛星。欧米主要国では、X帯利用は既存技術となっており、開発の中心はKa 帯以上の高い周波数帯や抗堪性の強化となっている。. 32 安全保障衛星に関連する研究開発としては、宇宙空間での 2波長赤外線センサーの実証研究（2015 年度～）等が行われている。. 33 Ka 帯の広帯域デジタルチャネライザ・デジタルビームフォーマ（DBF）によるフレキシブル化等の研究開発が進められている。. 34 2016 年度以降の公表値には、3号機関連予算以外に商用通信衛星借上費等が含まれている。2015 年度まで同経費等は別項目として計上（15 年度は. 214 億円）。一方、16 年度に 1、2 号機の打上げが予定されていたため、同経費は以降減額されている可能性がある。. 35 ここでは、開発フェーズを過ぎた実用衛星としての 3～6号機の調達費用も加え、1機当たりの費用を概算した。なお、Xバンド衛星 1、2 号機では、設計寿命までの運用まで含めて 1機当たり約 800 億円と試算できる。. 36 生産効率上は、大型の静止衛星の開発等では大きな恩恵を受けないケースもあり、多数の小型衛星を展開する LEO 衛星のコンステレーションに、より適した方法と言える。. 引用文献 [1] 飯田尚志（NICT），“安全保障としての衛星通信：その役割の増大と今後の研究の一進め方，”信学技報，第巻 108，第 440，pp. 25-30，2009 年 2 月．. [2] 小泉悠，“「宇宙政策の動向（平成 28 年度科学技術に関する調査プロジェクト）」第 3 章宇宙と安全保障，”国立国会図書館，2016.. [3] 航空宇宙室，“政府側の安全保障ニーズ，”株式会社日本政策投資銀行，pp.2，2017.. [4] G. Krebs, “Gunterʼs Space Page,” ［オンライン］． Available: https://space.skyrocket.de/.［アクセス日：12 2019］．. [5] スカパー JSAT株式会社，“米国の軍事衛星通信の動向（GlobalMilSatCom の発表等から），”内閣府宇宙安全保障部会，2017 年 10 月 30 日．. [6] S. Erwin, “Space News,” Space News, ［オンライン］．Available: https://spacenews.com/air-force- space-buyers-trying-to-make-change-happen/.. [7] 経団連・防衛生産委員会，“諸外国の衛星技術，”経団連，1995 年 11 月．. [8] W. Graham, “NASASpaceflight.com,” 19 January 2019. ［オンライン］．Available: https://www. nasaspaceflight.com/2019/01/ula-delta-iv-heavy- set-to-launch-nrol-71/. ［アクセス日：12 2019］．. [9] C. Covault, “AmericaSpace,” AmericaSpace, LLC, 8 February 2016. ［オンライン］．Available: https:// www.americaspace.com/2016/02/08/vandenberg- readies-secret-nro-topaz-imaging-radar-satellite-for- ula-delta-iv-launch-feb-10/. ［アクセス日：12 2019］．. [10] M. Langbroek, “A NEMESIS in the sky,” The space review, 31 October 2016. ［オンライン］． Available: https://www.thespacereview.com/ article/3095/1. ［アクセス日：12 2019］．. [11] US DoD, “NATIONAL DEFENSE BUDGET ESTIMATES FOR FY 2020,” MAY 2019. ［オンライン］．Available: https://comptroller.defense.. 105Vol.38 No.4 (2021). 米国の安全保障衛星と政府投資. gov/Portals/45/Documents/defbudget/fy2020/ FY20_Green_Book.pdf. ［アクセス日：12 2019］．. [12] OMB, “OMB Historical Table,” ［オンライン］． Available: https://www.whitehouse.gov/omb/ historical-tables/. ［アクセス日：1 2020］．. [13] DoD, “DoD Budget Request,” ［オンライン］． Available: https://comptroller.defense.gov/Budget- Materials/Budget2020/. ［アクセス日：12 2019］．. [14] 防衛省 Xバンド衛星通信整備事業推進グループ， “Xバンド衛星通信中継機能等の整備・運営事業，” 2 1997．［オンライン］．Available: https://www8. cao.go.jp/space/comittee/27-anpo/anpo-dai20/ gijisidai.html. ［アクセス日：2月 2020 年］．. [15] 防衛省 Xバンド衛星津信整備事業推進グループ， “防衛省におけるXバンド衛星通信中継機能等の整備・運営事業について，”会報「航空と宇宙」，第 3月号，p. 1，2017.. [16] 防衛省，“予算等の概要，”20 12 2019．［オンライン］． Available: https://www.mod.go.jp/j/yosan/yosan_ gaiyo/index.html. ［アクセス日：6 2020］．. [17] 防衛省 Xバンド衛星通信整備事業推進グループ， “Xバンド衛星通信中継機能等の整備・運営事業，” 9 2016．［オンライン］．Available: https://www8. cao.go.jp/space/comittee/27-anpo/anpo-dai16/ shiryou1.pdf. ［アクセス日：7 2020］．. [18] 情報通信研究機構，“ETS-9* 衛星通信プロジェクト，”［オンライン］．Available: https://www2.nict. go.jp/spacelab/pj_ets9.html. ［アクセス日：7 2020］．. 菅田洋一（かんだよういち）早稲田大学国際情報通信研究センター招聘研究員宇宙航空研究開発機構経営推進部参事早稲田大学理工学部電気工学科卒、同大学大学院理工学研究科修士課程修了。郵政省（現総務省）に入省後、通商産業省工業技術院総括係長、総務省情報通信政策研究所主任研究官、情報通信研究機構ワシントン. 事務所次長、同省宇宙通信政策課総括補佐、内閣官房 IT担当室企画調査官、同省電波部企画官、同国際周波数政策室長、早稲田大学研究戦略センター教授などを経て現職。主著『変貌するコンテンツ・ビジネス』（東洋経済新報社）（共著）.