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 宇宙ビジネスが進化している。発信した電波の反射を利用する「合成開口レーダー」(SAR:Synthetic Aperture Radar)。悪天候で雲がかかっていても、深夜で日が差さない場所でも地表を観測できる。技術革新で小型化が進んだSARを活用した新たな人工衛星ビジネスが世界各国で勃興しているのだ。連載第3回ではSAR衛星の歴史と海外各国の動向を解説する。

 レーダーを使って地表を電波で照射し、その反射波から画像を作成する「合成開口レーダー」(SAR:Synthetic Aperture Radar)の基礎研究は、1950年代の米国で始まった。最初に宇宙へ打ち上げられたSARは、アポロ計画の最後を締めくくったアポロ17号(1972年12月打ち上げ)に搭載された月面レーダー 「ALSE (Apollo Lunar Sounder Experiment)」だ。電波が地下に浸透する性質を利用して、月の地下構造を調べるのに用いられた。

世界初のSAR衛星「SEASAT」
世界初のSAR衛星「SEASAT」
(出所:NASA/JPL)

 地球観測を目的とした世界初のSAR衛星は、米航空宇宙局(NASA)がアポロ17号の6年後の1978年に打ち上げた「SEASAT」である。その名の通り海洋観測を主目的とした技術試験衛星。波の状態を観測するのを狙い、Lバンドレーダー*1を搭載していた。海洋観測が目的だったが、Lバンドレーダーを使った陸上のSAR観測映像も取得してみせた。同衛星は電源系トラブルで打ち上げ後わずか3カ月で機能を喪失したが、SARによる観測が海洋だけではなく、陸域の観測にも有効であると実証したのは大きな功績だ。

*1 Lバンド:マイクロ波の周波数帯域の1つ。 1GHz帯(0.5G〜1.5GHz、波長200〜600mm)の極超短波(UHF)に当たり、主にレーダーや衛星電話、携帯電話などで利用されている。
SEASATが1978年に観測したロサンゼルス
SEASATが1978年に観測したロサンゼルス
(出所:NASA/JPL)
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 SEASATの成果を受けてNASAはスペースシャトルに搭載するSARを開発し、1981年のシャトル2回目の飛行「STS-2」(オービターは「コロンビア」)に最初のモデル「SAR-A」を搭載して観測実験を実施した。その後、性能を高めた改良版の「SIR-C/X-SAR」を開発。1994年に2回の飛行を実施している。 SIR-C/X-SARはさらに改造され、2000年2月のシャトル飛行「STS-99」で北緯60度から南緯5度までの地上の3次元地形データを計測する「Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) 」に使われた*2

「SRTM」のレーダーを展開したスペースシャトル「エンデバー」
「SRTM」のレーダーを展開したスペースシャトル「エンデバー」
想像図(出所:DLR/NASA)
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*2 このSTS-99には宇宙開発事業団(当時、NASDA:現JAXA)の毛利衛宇宙飛行士が搭乗している。