深宇宙通信とは？

深宇宙通信（Deep Space Communication）とは、地球から数百万km以上離れた宇宙空間を飛行する探査機・宇宙船と地球の管制センターとの間で、科学データの受信や制御コマンドの送信を行う通信技術のことです。近地球軌道の人工衛星通信とは桁違いの距離・遅延・信号減衰に対処する高度な技術が求められます。

深宇宙通信の技術的な課題と対策には以下のものがあります。

• 信号の著しい減衰：距離の2乗に比例して電波の強度が弱まるため、大口径パラボラアンテナと高感度受信機が不可欠
• 通信遅延：電波は光速で伝わるが、火星まで約3〜22分、冥王星外では数時間の片道遅延が生じる
• 誤り訂正技術：弱い信号でも正確にデータを復元するため、ターボ符号などの高度な誤り訂正符号を使用
• 電波周波数：Xバンド（約8GHz）やKaバンド（約32GHz）など高周波帯を使用して大容量データを伝送

NASAは世界3か所（米カリフォルニア州、スペイン、オーストラリア）に大型アンテナを設置した深宇宙ネットワーク（DSN）を運用しており、地球の自転に関わらず常時探査機との通信を維持できます。JAXAも臼田宇宙空間観測所（長野県）と内之浦宇宙空間観測所（鹿児島県）に大型アンテナを保有しています。

ボイジャー1号のように太陽系外縁を飛行する探査機との通信では、極めて微弱な信号を拾い上げる技術の粋が求められます。深宇宙通信は惑星探査の成否を左右する根幹技術です。