月と地球を結ぶ260Mbps──「アルテミスII」を支える通信技術たち

公開 2026年04月07日 16時45分

[ITmedia]

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　NASAが4月1日（現地時間）に打ち上げた月探査ミッション「アルテミスII」の有人宇宙船「オリオン」。ミッションに必要な通信からライブ映像まで、地球との通信を2段階の無線ネットワークと、有人月探査ミッションとして史上初のレーザー光通信システムが支えている。

7日午前に月に最接近した有人宇宙船「オリオン」（画像：NASA公式YouTube）

　打ち上げから月遷移軌道への噴射前までの通信を担うのは「Near Space Network」（近宇宙ネットワーク）だ。NASAゴダード宇宙飛行センターが管理し、地球上のグラウンドステーションと中継衛星を組み合わせてオリオンと通信する。月遷移軌道投入噴射後は、ジェット推進研究所（JPL）が管理する「Deep Space Network」（深宇宙ネットワーク）に移行する。カリフォルニア州、スペイン、オーストラリアの3拠点に設けた大型パラボラアンテナ群が、数十万km先のオリオンとの接続をほぼ途切れなく維持するという。

アルテミスIIにおける、近宇宙ネットワークと深宇宙ネットワークの役割（画像：NASA）

　これら無線ネットワークが使う電波通信は長距離ではデータ転送量に限界があるとされている。その制約に対応するためアルテミスIIには、MIT Lincoln LaboratoryとNASAゴダード宇宙飛行センターが共同開発したレーザー光通信システム「Orion Artemis II Optical Communications System」（O2O）を搭載した。有人の月探査ミッションでレーザー光通信を実証するのは初としている。

レーザー光通信システム「O2O」のイメージ（画像：NASA）

　O2Oには「MAScOT」（Modular, Agile, Scalable Optical Terminal）と呼ばれる中核の端末がある。サイズは「猫ほど」としており、4インチ口径の光通信用望遠鏡（光アンテナ）を2軸ジンバルで支える構造を採用している。ジンバルが望遠鏡を地上局に向けて精密に指向制御することで、赤外線レーザービームを地球上の受信局に正確に届ける。

　科学データ、手順書、画像、フライトプラン、乗員の音声通信などを最大260Mbpsで地上に伝送でき、月面からの4K高精細映像の送信にも対応するという。NASAはレーザー光通信システムの実証実験で、従来の無線と比べて100倍以上のデータ転送を確認したとする。

NASAに納品されたO2Oモジュール（画像：NASA）

　日本時間7日の早朝には、月の裏側を通過した際に約40分間の通信途絶（ブラックアウト）に遭遇している。これは電波が月に遮られるためで、アポロ計画から続く制約だ。オリオンが月の裏を通過すると、深宇宙ネットワークが信号を再取得し通信は無事復旧した。

　これに対応するため、NASAは将来のアルテミスミッションに向け、月を周回する中継衛星「Lunar Communications Relay and Navigation Systems」（LCRNS）プロジェクトを進めている。民間事業者と連携する枠組みで、2024年にIntuitive Machinesを最初の商用サービス事業者として選定している。これにより、月の裏側でのブラックアウト解消を目指す。