次世代レーザー技術がもたらす衛星通信の革新――PCSELの宇宙適用化プロジェクト始動
フォトニック・クリスタル表面発光レーザー（PCSEL）という新しいレーザー技術を宇宙環境で実用化できるか検証するプロジェクトが、英国を拠点とする企業や研究機関の協力により始まった。Craft Prospectが主導する「PERSEUS」プロジェクトは、この有望なレーザー技術が衛星間や衛星と地上局を結ぶ光通信において実装可能か、そして既存通信システムにない能力をもたらせるかを調べる。プロジェクトはFraunhofer Centre for Applied Photonics（Fraunhofer CAP）とVector Photonicsとの協働で進められ、Advanced Connectivity Technologies（ACT）プログラムを通じてInnovate UKから資金提供を受ける。
光通信技術の課題に対する新しい選択肢
現在の衛星通信システムは、通信距離や容量、セキュリティの面でそれぞれ限界を抱えている。PCSELはこうした制限を緩和し、地上局から衛星、さらには深宇宙資産まで及ぶ長距離で大容量かつ安全な自由空間光通信リンクを実現する可能性があるとみられる。急速に成長する宇宙産業市場において、革新的な技術から実際に宇宙で機能する能力へと橋渡しするのがPERSEUSの役割だ。
宇宙環境での適用性を実証する段階的な評価
PERSEUSプロジェクトではまず、宇宙認定技術に求められる一連のテストが実施される。PCSEL素子に対して放射線、振動、熱真空環境下でのキャンペーンテストを行い、打ち上げと宇宙環境でこの技術がどのように性能を発揮するかを詳しく調べる。並行して、長距離・高帯域幅の自由空間光通信デモンストレーションも計画されている。プロジェクトではさらに、実機に近い他のハードウェアとの統合実験を実施し、エンドツーエンドのデータ伝送成功を示すとともに、PCSEL特有の機能を活かしたミッションコンセプトを開発する。これらの成果は将来の通信システム設計と、PCSEL技術を実用的な宇宙通信ソリューションへ進化させるための工学ロードマップの定義に役立つ予定だ。
Craft ProspectではプロジェクトリードとしてKevin Quillienが、チーフエンジニアのPaul Yarrと、システムエンジニアのLauryn AtkinsonおよびKairavi Panditがこれを支援する。Fraunhofer CAPではDr Gerald Bonnerが、Vector PhotonicsではDr Richard Taylorがそれぞれ副契約責任者を務め、Dr Graham Goldbergがプロジェクトマネージャーとなる。Craft Prospectはこれまで、OPS-SAT VOLTミッションで宇宙対地間の自由空間量子光学通信技術の開発・試験に携わり、「Smart Secure Space」という広い使命の一部として量子光通信能力を拡充してきた。
出典: SpaceNews
