量子センサーは、現在のグローバル・ポジショニング・システム（GPS）衛星に代わる可能性のある新たな位置測定、時刻同期、航法（PNT）システムの核心となる技術として期待されている
X-37B軌道試験機が6回目の成功ミッションを完了、2022年11月。（米写真：スタッフ軍曹アダム・シャン）
国防総省の秘密のX-37B軌道試験機が、GPSが利用できない状況でのナビゲーションを可能にする量子センサーとレーザー通信システムを搭載し、8月下旬に打ち上げられる。宇宙軍が本日発表した。
8月21日のミッションは、宇宙軍と空軍迅速能力局が共同運用するこの謎の宇宙機で8回目のミッションとなる。X-37Bは前回のミッションから3月7日に地球に帰還し、低地球軌道（LEO）で434日間を過ごした。その飛行中、宇宙機は地球の軌道変更とサービスモジュール部品の安全な廃棄のため、初のエアロブレーキング・マヌーバーを連続実施した。
量子センサーは、現在のグローバル・ポジショニング・システム（GPS）衛星に代わる、または置き換える可能性のある位置特定、時刻同期、航法（PNT）システムでの中核技術として期待されている。米軍当局、特に陸軍は、敵対勢力によるGPSの妨害や偽装攻撃に対する脆弱性の増加にますます懸念を深めている。さらに、山岳地帯や都市部の谷間での信号喪失といった、日常的ながら深刻な問題も存在する。
PNT用の量子センサーは、真空室内に封入された原子（通常はルビジウム）の小さな雲にレーザーを照射し、加速度と回転を測定する原子加速度計やジャイロスコープを使用する。このSFのような技術では、衛星だけでなく、船舶、航空機、車両、さらには兵士のバックパックにも搭載可能なほど小型かつ堅牢なセンサーの開発が課題だ。
X-37Bでの量子慣性センサー実験は「宇宙における運用レジリエンスの重要な一歩前進」と、スペースデルタ9司令官のラムジー・ホーン大佐は宇宙軍発表で述べた。「地球軌道を超えた月周回空間での航行やGPSが利用できない環境での運用において、GPSナビゲーションが不可能でも、量子慣性センサーは堅牢なナビゲーション能力を提供します」。スペースデルタ9は、宇宙軍の軌道戦を担当する部隊で同部隊のウェブサイトで明記されている。
X-37Bに搭載される実験用量子センサーは、ペンタゴンの防衛イノベーションユニット（DIU）がカリフォーニアのスタートアップ企業ベクター・アトミックと開発したもので、同社は原子機器の商業化に特化した企業だ。
X-37Bの2回目の新ミッションでは衛星間通信および衛星-地上通信の両方において光データリンクの活用に焦点を当てる。光波を使用することで、現在の無線周波数ベースのデータリンクより多くのデータを送信できると、宇宙軍プレスリリースは説明している。「指向性が高いレーザービームの性質により、従来の無線周波数伝送よりも安全です」。
実際、宇宙開発庁は、レーザー通信を活用して低軌道（LEO）ベースのデータ輸送とミサイル追跡コンステレーションの計画を進めている。DIUも空軍研究本部と協力し、商業用と軍事用の衛星を組み合わせた「ハイブリッド宇宙アーキテクチャ」を開発中で、「ハッキング耐性」のある宇宙インターネットを実現するため、光学通信も活用する。
宇宙作戦部長のチャンス・ザルツマン大将は、X-37Bのレーザー実証実験が「米国が分散型宇宙ネットワークを多様な冗長性を持つ宇宙アーキテクチャの一環として活用する能力において重要な一歩となる」と述べた。これにより、衛星通信アーキテクチャの回復力、信頼性、適応性、データ伝送速度が強化されることになります。■
