3.1　概要

　当初，衛星コンステレーションは位置測位サービスの精度向上のために利用が検討された．米国のGPS^(用語)が1993年に準同期軌道の測位衛星を用いたサービスを開始している．1990年代後半には，低軌道の通信衛星を用いた衛星電話サービスを，米国のIridium，Globalstarが開始している⁽²⁾．日本では，静止衛星と準天頂衛星を用いた「みちびき」が，2018年から測位サービスを開始している．準天頂衛星は対地同期軌道の一部である準天頂軌道を周回し，日本の上空に長時間滞在するという特徴を持つ．「みちびき」の衛星コンステレーションは，2025年時点では1機の静止衛星と3機の準天頂衛星から構成されている．2026年度からは3機増やして7機体制となる予定である⁽³⁾．

　技術革新により衛星の小形化が進んだのと同時に，大形のロケットに多数の衛星を搭載して低コストで打ち上げることが可能となったため，2010年以降，衛星コンステレーションの活用がますます盛んになっている⁽⁴⁾．小形衛星を用いた衛星コンステレーションでは，打上げコストが小さい低軌道衛星が主に使用される．低軌道衛星は静止衛星と比べて地上に近く通信距離が短いため，通信に用いる電波の遅延が少なく，かつ送信電力が小さくて済むというメリットがある．更に，多数の衛星を打ち上げることにより地表のあらゆる場所をカバーし，通信や観測を常時行うことが可能となる．

　低軌道衛星による衛星コンステレーションは，衛星ブロードバンド通信や地球観測に主に活用されている^(5),(6)．

3.2　衛星ブロードバンド通信

　衛星コンステレーションによる衛星ブロードバンド通信サービスは，従来の静止軌道によるサービスと比べ通信距離が十分の一以下となるため，低遅延かつ高品質な通信が期待されている．一方で，宇宙からブロードバンド通信を提供する衛星コンステレーションを構築するためには，数千機以上の衛星が必要となり，その費用は数千億～数兆円に達するとも言われている．

　通信分野の代表的な事業者は米国のSpaceX社であり，Starlinkという名のブロードバンド通信サービスをグローバルに提供している．SpaceX社は2025年2月時点で約6,750機の衛星を軌道上で運用している⁽⁷⁾．英国のEutelsat OneWeb社は630機以上の衛星を運用し通信サービスを提供している⁽⁸⁾．米国のAmazon社では，3,236機の衛星コンステレーションの計画を発表しており，2023年にプロトタイプの打上げに成功している．また，2025年に商用機の打上げを予定している⁽⁹⁾．

　日本の通信事業者でも，衛星コンステレーションの活用を検討している⁽²⁾．KDDI社はSpaceX社のStarlinkによる通信サービスを携帯電話基地局のバックホール回線として使用している．また，衛星とスマートフォンが直接通信するサービスを2025年春から開始した．ソフトバンク社は，HAPS^(用語)，低軌道衛星，及び静止衛星という，異なる高度の通信インフラを組み合わせたサービス提供を目指している．NTT社とスカパーJSAT社の合弁で設立されたSpace Compass社では，宇宙統合コンピューティング・ネットワークとして，地上，空，及び宇宙を統合したネットワーク基盤の構築を目指している．楽天モバイル社は，米国AST社と共同で，衛星とスマートフォンの直接通信サービスを2026年から開始予定である．このように，衛星コンステレーションは，非地上系ネットワーク（NTN : Non-Terrestrial Network）の一部として，地上系ネットワークの展開が困難な地域での通信サービスの提供に貢献している．

3.3　地球観測

　地球観測では，人工衛星に搭載されたセンサを用いて地球の気候や植生，土壌，海洋，氷などの変化の観測，気象予測，自然災害の観測，都市やインフラの計測などが行われる．得られたデータを基に，農業，漁業，林業をはじめとした第一次産業の効率化，地震や噴火時の防災利用，並びに橋，道路，トンネル等インフラ点検への活用が期待されている^(1),(4)．

　当該地球観測衛星に搭載されるセンサは光学センサとSAR^(用語)に大別される．光学センサはディジタルカメラにも使用され，可視光線や赤外線を観測できるが，雲等によって遮蔽されると地表の様子を観測できないという問題点がある．一方で，SARは可視光線よりも波長が長いマイクロ波を発射し，地表で反射したマイクロ波を受信することにより観測を行う．SARは昼夜天候に関わらず，たとえ雲で遮蔽されたとしても地表の観測が可能となる⁽¹⁰⁾．米国のPlanet Labs社は，光学センサを搭載した200機を超える衛星による衛星コンステレーションを構築し，地球表面の画像を毎日更新している⁽¹¹⁾．また，フィンランドのICEYE社は，SARを搭載した約40機の衛星コンステレーションを構築し，地球表面の状態や気候等の観測を行っている⁽¹²⁾．