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日本は、再生可能エネルギー技術の記録を打ち立てるため、実証衛星「おひさま」を軌道上に送り、宇宙で太陽エネルギーが発電されるかどうかを調べます。また、太陽エネルギーが地球に伝送され、利用可能な電力に変換されるかどうかを確認します。このミッションが成功すれば、宇宙を利用した太陽エネルギーが地上に届けられ、有効利用される初めてのケースとなります。.
日本スペースシステムズ（J,spacesystems）が経済産業省の支援を受け、スペースワンの小型ロケット「カイロス5」に搭載し、2026年度に打ち上げる予定です。.
地球ベースの再生可能エネルギーへの大胆な一歩
宇宙太陽光発電（SBSP）とは、巨大な太陽電池パネルを宇宙空間に打ち上げ、雲や天候、昼夜のサイクルに影響されることなく太陽光を集め続けるというコンセプトです。船上で発電された電気は、まずマイクロ波（将来的にはレーザー）に変換され、物理的な接続なしに地球に送られます。.
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地上では、レクテナと呼ばれる受信ステーションがマイクロ波エネルギーを再び電気に変え、送電網に送ります。.
地上の太陽光発電や風力発電システムとは異なり、SBSPにはいくつかの理論的な利点があります：
連続発電
天候変動への耐性
地域ごとに調整可能なトランスミッション
災害対応の柔軟性
日本はエネルギー基本計画の下、SBSPを長期的な研究開発の優先課題のひとつに掲げています。.
将来のエネルギー安全保障の柱となる可能性があるとしています。.
おひさま」実証機：小さな衛星、大きな野望
おひさま」衛星は重さ約180kg、70cm×2mの太陽光発電・送電パネル一体型。.
最大出力は720ワットと非常に小さいですが、主な目的はコンセプトの実証であり、大規模なエネルギー生産ではありません。.
この実験は、約450kmの軌道から、長野県にあるJAXA臼田宇宙空間観測所の64mパラボラアンテナにマイクロ波エネルギーを照射するものです。当面の目的は、受信した電力で地球上のLEDを点灯させるという象徴的かつ重要なものです。.
軌道から地上への実験では、これまでは軌道から送信された信号を検出するだけでしたが、このミッションでは、世界の競合他社がまだ達成していないマイルストーンである、実際のエネルギー供給と使用可能な電力変換を実証する予定です。.
このテストでは、距離、大気干渉、電離層の状態などの要因が伝送効率に及ぼす影響も評価されます。.
ギガワットのビジョングリッドレベルの電力への拡張
J-spacesystemsの長期的なアーキテクチャは、はるかに野心的です。J-spacesystemsは、将来的な設計のアウトラインを描いています：
静止軌道（高度36,000km）にある2.5km四方の太陽電池アレイ
4km幅の地上アンテナへのマイクロ波伝送
1台あたり約1ギガワットの出力
それを考慮すると、この規模のSBSPシステム1基で、理論的には東京の年間電力需要の10%以上を供給できることになります。.
重要な技術的ハードルは精度にあります。マイクロ波ビームは回折によって自然に広がるため、非常に大きな送信開口部と高度な位相制御が必要です。日本は、地上からのパイロット信号によって衛星が自動的にエネルギーを受信機に向けて正確に誘導する、逆指向性ビーム制御の広範なノウハウを開発しました。.
激化するグローバル競争
SBSPは1960年代に米国で初めて提案され、脱炭素化への取り組みの中で再び関心が高まっています。.
最近のマイルストーンは以下の通り：
宇宙空間で電力を伝送し、地球上で微弱なマイクロ波信号を検出したカリフォルニア工科大学の2023年型実証機。.
中国、アメリカ、ヨーロッパではすでに積極的なプログラムが進行中で、防衛機関も潜在的な用途を検討していると思われます。.
しかし、日本は1980年代からSBSPの研究を進め、次のような主要技術を徐々に改良してきました：
高精度マイクロ波ビームステアリング
発電・送電一体型パネル
電気-マイクロ波変換効率の向上
J-spacesystemsのリーダーシップによると、日本は現在、これらの実現可能なコンポーネントのいくつかにおいて技術的に優位に立っているとのことです。.
地球を超えて月のパワーと宇宙インフラ
おひさま」が成功すれば、その後のミッションは、より高い出力レベルとより長時間の実証に重点を置き、2040年代の商業化を目指すことになるでしょう。.
長期的には、SBSPは地上のエネルギー供給以外にも拡大する可能性があります。軌道上の発電所がサポートする可能性
月探査ミッション
宇宙インフラ
地球上の遠隔地または非電化地域
理論的には、SBSPシステムは、主に天候や夜間の制限を受けずに稼働するため、地上の太陽光発電よりも最大で10倍以上の年間エネルギー出力を供給することができます。.
打ち上げリスクと国家戦略
このミッションのスケジュールは、2度の打ち上げ失敗で挫折したスペース・ワンのカイロス・ロケットにかかっています。現在、今後のカイロス3号機に注目が集まっています。.
海外からの打上げという選択肢もありましたが、国内の商業打上げ能力を強化するという日本の国家戦略に沿うため、チームは「カイロス」を選択しました。.
なぜ重要なのか
もし「おひさま」が軌道上から電力ビームを発射し、地球上で利用可能な電力に変換することに成功すれば、日本はクリーンエネルギーの革新において画期的な成果を手にすることになります。.
さらに重要なことは、人類のエネルギー・インフラの一部を大気圏外にシフトさせるという、世界の発電の未来を再構築しうるコンセプトを検証することです。.
SBSPが実用化されるかどうかは、まだ長い道のりがあります。しかし、おひさまによって、日本は決定的な第一歩を踏み出そうとしています。.
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