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宇宙開発中のソラくん

人工衛星のきほん|使い道と軌道の種類(LEO・MEO・GEO)

2026-08-04 ・ 入門

#人工衛星#衛星#入門

スマホの地図、天気予報、テレビ中継。これらはぜんぶ人工衛星のおかげ。空の上の縁の下の力持ちを見ていきましょう。

衛星は「小さな宇宙の家」

人工衛星は、宇宙で自力で動けるように必要なものを積んでいます。

衛星のおもな装備

☀️

太陽電池

電気をつくる

→
📡

アンテナ

地上と通信

→
🎯

姿勢制御

向きを保つ

→
🔬

ミッション機器

カメラや中継器

4つの代表的な役割

📶

通信

電話・ネット・放送

📍

測位

GPSで位置を知る

🌦️

気象・観測

天気・地球の監視

  • 通信衛星:遠くへ情報を届ける。海上や山間部でもつながる
  • 測位衛星(GPS等):複数の衛星からの信号で、自分の位置を計算
  • 気象・地球観測衛星:雲や地表を撮影し、天気予報や防災、農業に役立つ

高さで役割が変わる

同じ衛星でも、飛ぶ軌道の高さで得意なことが違います。低い衛星は遅れが少なく通信向き、高い衛星は広い範囲を見渡せます。

衛星のしごとをもう少しくわしく

  • 測位(GPS等):カーナビ、配車アプリ、スマホの地図。複数衛星からの電波で位置を計算します。
  • 気象:ひまわりなどの気象衛星が雲を撮影。台風の進路予測や防災に不可欠。
  • 通信・放送:衛星電話、船や飛行機のネット、被災地の臨時通信。地上設備が届かない場所で強い。
  • 地球観測:農作物の育ち具合、森林や海の変化、災害の被害把握。金融や保険でも使われ始めています。
💡

宇宙データは新しい石油?

衛星が集める地球のデータを分析するサービスが、いま急成長中。宇宙ビジネスで最も伸びているのは、この「データ活用(ダウンストリーム)」です。

軌道の種類:LEO・MEO・GEO

地球LEO 低軌道〜2,000km / Starlink・ISSMEO 中軌道約20,000km / GPSGEO 静止軌道約36,000km / 気象・放送
図: 高度でよぶ名前がちがう。低いLEOは通信・観測、高いGEOは止まって見える気象・放送に使う

← 図は横にスクロールできます →

🛰️

LEO

〜2,000km / 低軌道

📍

MEO

約2万km / 中軌道

📡

GEO

約3.6万km / 静止軌道

軌道ごとの得意分野

  • LEO(低軌道):地上に近く、通信の遅れ(レイテンシ)が小さい。ISSやStarlinkが飛ぶ。ただし1機で見える範囲が狭く、たくさん必要。
  • MEO(中軌道):GPSなどの測位衛星が多い。数十機で全地球をカバー。
  • GEO(静止軌道):地球の自転と同じ速さで回るため、地上から止まって見える。1機で広い範囲をカバーでき、気象・放送衛星に最適。
🌱

なぜStarlinkは低いの?

低いほど通信の遅れが小さく、ネットが速く感じられるから。そのかわり見える範囲が狭いので、数千機を連携させるコンステレーションにします。

衛星コンステレーション:なぜ「たくさん」必要なのか

通信を速くするには衛星を低軌道(LEO)に置くのが有利。でも低いと1機で見える範囲が狭い。そこで多数の衛星をバケツリレーのように連携させ、常にどこかの衛星が頭上にいる状態を作ります。

地球LEO 低軌道〜2,000km / Starlink・ISSMEO 中軌道約20,000km / GPSGEO 静止軌道約36,000km / 気象・放送
図: 高度でよぶ名前がちがう。低いLEOは通信・観測、高いGEOは止まって見える気象・放送に使う

← 図は横にスクロールできます →

衛星コンステレーションの主要プレイヤー(2026年)

🛰️

約7,000機

Starlin​k(運用中)

📶

900万+

Starlink契約者

📦

3,236機

Amazon Kuiper計画

  • Starlink(SpaceX):高度約550kmに約7,000機、契約者900万人超。山間部・海上・被災地でも高速ネット。
  • Amazon Kuiper:3,236機構想で打上げを本格化。初期シェル約578機でサービス開始予定。
  • ほかにOneWebや中国の大規模計画も。低軌道の“場所取り”競争が起きています。

衛星コンステレーションの光と影

⚠️

増えすぎの課題

機数が増えるほど、スペースデブリの衝突リスクや、夜空を横切る衛星が天体観測をじゃまする問題も。便利さと持続可能性の両立が課題です。

📚 もう少し詳しく(背景)気になる人向け・タップで開く

人工衛星は、用途がどれだけ違っても共通の基本部品でできています——電力を作る太陽電池パネルとバッテリー、姿勢を保つ制御装置、地上と通信するアンテナ、そして本来の仕事をする観測機器やカメラ(ペイロード)など1。この「共通の土台(バス)」に、目的ごとの機器を載せる作り方が標準です。衛星が抱える永遠の制約が電力・重量・熱。

打ち上げコストは重さに直結するので軽さが命ですが、軽くすると搭載できる電力や機器が限られる。さらに宇宙では、太陽の当たる面と陰で数百度の温度差が生じるため、熱を逃がしたり保ったりする設計も欠かせません2。加えて、一度打ち上げたら基本的に修理できないため、地上での徹底した試験と、部品の一部が壊れても動き続ける冗長設計が重視されます。近年は小型化・量産化が進み、数を並べて機能を分担する考え方も広がっています。

つぎに読むなら

  • 衛星の使い道いろいろ
  • 軌道の種類(LEO・GEO)
  • 衛星コンステレーション

Footnotes

  1. 衛星は共通の基盤部分(バス:電源・姿勢制御・通信・構体)と、目的別の搭載機器(ペイロード:カメラ・センサー・中継器)に分かれる。バスを標準化すると開発が速くなる。 ↩

  2. 衛星設計は電力・重量・熱の制約下の最適化。打ち上げ費は重量比例で軽さが最優先。日陰と日照の大温度差に耐える熱設計、修理不能ゆえの冗長性も要る。 ↩

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