株式会社ＱＰＳ研究所 事業の内容 (2024年5月期)

人工衛星による地球観測データの取得において、現在主流となっている観測手段は光学衛星です。光学衛星は、地球から反射する太陽光を光学カメラやセンサーによって観測します。そのため衛星と観測地点の間に雲のような遮蔽物が入る悪天候時や、観測地点に太陽光が届かない夜間には、観測データの取得が著しく制限されます。
当社ではこのような課題を解決し、地球のリアルタイム観測が当たり前となった世界を実現するため、①夜間や悪天候時でも撮影が可能であること、及び②常に衛星が上空を飛んでいる状態にするために多数の衛星を打ち上げることの両方を実現するべく、小型SAR衛星の開発及び製造を行い、小型SAR衛星により取得した地球観測データ及び画像の提供を主な事業(以下「地球観測衛星データ事業」という。)としております。


当社小型SAR衛星のイメージ

「宇宙の可能性を広げ、人類の発展に貢献する」という経営理念の下、将来的に36機の小型SAR衛星によるコンステレーションを構築することで、地球上のほぼどこでも任意の地点を平均10分間隔で観測できる、もしくは特定の地域を選んで平均10分ごとに定点観測できる世界の実現を、当社は目指しております。

36機の小型SAR衛星コンステレーション

衛星コンステレーションとは、多数個の人工衛星が協調動作する様子を星座(英:constellation)に見立てたシステムです。衛星コンステレーションを構築する多数個の人工衛星を打ち上げるには、製造コスト及び打上げコストを大幅に低減させる必要があります。当社が開発する100kg級の小型SAR衛星は、従来の数トン単位の大型SAR衛星とは異なり小型かつ軽量であるため、製造コストや打上げコストを低く抑えることができ、かつ短期間での開発が可能であります。
当社では、2019年12月に実証試験機である小型SAR衛星1号機(愛称「イザナギ」)を、2021年1月に同じく実証試験機である2号機(愛称「イザナミ」)を打ち上げました。2021年5月には2号機イザナミにより高精細モード(分解能70cm)の地球観測画像の取得に成功し、2021年12月より2号機による地球観測画像の販売を開始いたしました。3号機及び4号機は2022年10月のイプシロン6号機の打上げ失敗により損失を被ったものの、商用機である3号機以降の衛星開発は1号機及び2号機による実証結果を踏まえて改善を施しており、2023年6月に6号機(愛称「アマテル-Ⅲ」)、2023年12月に5号機(愛称「ツクヨミ-Ⅰ」)、2024年4月に7号機(愛称「ツクヨミ-Ⅱ」)の打上げを成功させ、5・6・7号機による3機の衛星コンステレーションを構築し、画像販売事業は本格化局面を迎えております。

SAR衛星とは、Synthetic Aperture Radar(和:合成開口レーダー)と呼ばれるリモートセンシング技術を利用した、地球観測のための人工衛星です。SAR衛星は、衛星自身が観測地点に対して電波を発射し、反射した電波によって対象物の大きさや表面の性質、距離等を測定します。観測地点からの太陽光の反射に頼らないSAR衛星は、天候や時間帯に左右されることなく常時地球を観測できる大きな利点を持ちます。その一方で、SAR衛星は電波の送受信に大量の電力消費と大きなアンテナを要するため小型化と解像度はトレードオフの関係にありました。


光学衛星とSAR衛星の比較

当社の100kg級小型SAR衛星は、当社が特許を保有する展開式パラボラ型アンテナを搭載しております。軽量かつ大口径のアンテナを搭載することで、SAR衛星の小型化と解像度の両立を追求してきた当社は、実証機である2号機において分解能70cm、商用機である6号機においては分解能46cmを実現しました。


従来のSAR衛星と当社小型SAR衛星の比較

等間隔に設置された骨組み(板バネ)と金属メッシュで構成される当社の2号機までに搭載されていた展開式パラボラ型アンテナは、24本の板バネと精緻な縫製技術によって、大口径にしてわずか10kgという相反するスペックを持ち得ました。アンテナは直径80cmまで畳まれた状態でロケットに取り付けられ、軌道投入後、展開動作の開始からわずか2秒で、板バネが元に戻る力によって直径360cmの大きさに展開します。3号機以降に搭載されているアンテナでは、板バネを36本に増やし、重量も30kg程度まで増加しておりますが、展開後のアンテナ形状が改善したことで画質の大幅な向上を実現しております。


展開式パラボラ型アンテナ展開後の当社小型SAR衛星
(アンテナ直径:格納時80cm / 展開時360cm)

SAR衛星は自ら照射・受信したマイクロ波の強弱によって地表を観測しています。例えば高層ビルのような背の高い建築物は、地表からビルに反射するものと合わせて、マイクロ波を強く反射するため白く写ります。反対に海や河川のような水面は、遮蔽物もなく表面が滑らかなので、マイクロ波を受信しづらく黒く写ります。なお、通常、観測データの画像化は地上で行われますが、当社小型SAR衛星 商用機には観測データを軌道上で画像化する装置を搭載しており、データ撮影から提供までのリードタイム短縮に貢献しております。


当社小型SAR衛星6号機が撮影した実際の画像
(2023年7月20日、神奈川県横浜市)

観測地点の天候や時刻に左右されないSAR衛星の特性は、第一に災害時における被災地の状況確認等の防災・減災の観点から、災害大国と呼ばれる我が国において人々が安心して暮らす上で、欠かせない価値の創出を期待されています。また、安全保障の分野においては、2022年から続くウクライナに対する軍事侵攻に際し、ロシア軍の動向監視に国外のSAR衛星事業者による画像が活用され注目を集めましたが、一般的に海外政府に対する撮影の優先権は必ずしも高くないため、日本国内の衛星事業者が運用するSAR衛星に対する期待は高まっております。
一方で宇宙開発全般における事業上のリスク、初期投資のスケールや国際的な競争環境等は、当社にとって課題であると同時に他の民間事業者に対する参入障壁にもなっております。こうした背景を受けて、日本政府は2023年6月、宇宙開発戦略本部において「宇宙安全保障構想」を決定し、人工衛星が災害対応や安全保障を支えているという認識を示した上で、JAXAが大学や企業の民間ビジネスに対して投資を可能にする法改正を進める方針を示すなど、宇宙開発において官民連携でイノベーションを加速していく姿勢を、これまで以上に明確に打ち出しています。
当社では今後の本格的な事業展開に先立ち、日本政府による宇宙開発利用加速化プログラム(以下「スターダストプログラム」という。)に参画し、地震や津波、台風などの自然災害に強い経済社会システムを構築していく取り組みである国土強靭化等の特に公益性の高い分野において、SAR衛星による観測データを提供しております。スターダストプログラムを通じて当社は、JAXAを管轄する文部科学省だけでなく様々な官公庁と連携することで、災害時の対応や電力会社等におけるインフラ管理等、多くの分野で協働の可能性を検討しております。

当社の地球観測衛星データ事業は上記の特徴から安全保障分野の需要が高く、2022年5月期よりサービスを開始しております。現在は特に安全保障、海洋監視、インフラ管理、防災・森林監視について働きかけており、従来の常識では考えられなかった新たなサービスを創出してまいります。なお当社は地球観測衛星データ事業の単一セグメントであります。


[事業系統図]
当社の事業系統図は以下のとおりであります。



当社の小型SAR衛星による観測データは、官公庁のような公的機関や法人等を対象として販売しております。本書提出日現在は売上の大部分を官公庁が占めておりますが、今後は民間企業に対する拡販を推進していくため、データの解析を得意とする販売代理店と提携するなど、更なる付加価値の提供も進めていく方針です。また販売先は国内に留まらず、市場規模のさらに大きな海外市場に対する拡販も推進してまいります。


九州宇宙開発パートナー

当社の技術は、地元九州の高い技術を持つ企業群を中心とした多くのビジネスパートナーに支えられています。当社の創業メンバーは当社の創業に先立ち、2003年より九州を行脚して地場産業の育成に取り組みました。その後、「九州に宇宙産業を根付かせる」ことを目的に創業し、現在では九州北部に宇宙産業クラスターを形成するまでに至っております。