リアルタイムの地球観測データを目指して
サンフランシスコ - 20年以上光通信に注力してきたヘドロンのCEO、バリス・エルクメン氏は、この技術が提供する課題と機会について明確な見解を持っています。
マサチューセッツ工科大学で光通信に関する論文で電気工学の博士号を取得して以来、エルクメン氏は宇宙、空中、地上のアプリケーション向けに光技術の設計、開発、試作、配備を手がけてきました。
そのキャリアは、NASAのジェット推進研究所からGoogleのProject Loon、Facebook Connectivity Lab、そしてGoogleの親会社Alphabetの研究開発研究所であるXの光ファイバーバックボーンの無線光延長であるProject Taaraにまで及んでいます。
2022年3月、エルクメン氏はカリフォルニアに拠点を置く、光と無線周波数のデータ用宇宙中継ネットワークを構築するスタートアップ、ヘドロンに入社しました。
ヘドロン社での役割は？
CEO兼CTOです。かなりアーリーステージの会社なので、共同名義でも大丈夫です。私たちのミッションは、地球観測衛星のための近代的な通信インフラを構築することです。地球観測衛星と通信する方法は、正直言って古臭いです。上空には美しい観測機器があり、下には消費者がいます。下には、クラウドコンピューティングプラットフォームで膨大な処理を行うコンシューマーがいます。この2つの間のパイプは、1960年代のままなのです。私たちはそれを変えようとしているのです。
ヘドロンに入社したきっかけは？
Project Taaraで私が興奮したのは、エンジニアリングの実証プロジェクトではなかったことです。私たちが必要としていたのは、工場から出荷して、地上波の通信市場に展開できるような製品でした。通信事業者は価格に非常に敏感で、優れた性能指標を必要とします。私は、エンジニアリングのプロトタイプを、うまく機能する製品に仕上げるという屈辱的な経験をしました。
その頃、光衛星間リンクの話が出始めました。私は、試作品を製品化した経験から多くのことを学び、同じ原理を宇宙環境に適用できたら素晴らしいことだと思いました。その頃、偶然にもヘドロンと私の道が交わることになったのです。
ヘドロン社の特徴は？
私たちは、宇宙での自動的なネットワーキングをサポートする予定です。複数の衛星が地上アンテナと通信できるように、複数のアクセスポイントをサポートする必要があります。スケジューリングはバックグラウンドで行われる必要があります。衛星のオペレータがパケットをネットワークに渡すと、ネットワークがそれを処理します。そしてネットワークがそれを処理し、データが相手側に表示されます。
地上では、それが当たり前のことなのです。
その地上技術を宇宙環境に展開する必要があるのですが、なかなか採用されません。そこで、私たちはチャンスだと考えています。光学はその中で戦略的な役割を担っていますが、私たちが注目しているのはそれだけではありません。
技術的なことはさておき、私たちが重視しているのは、モジュール式で拡張性のあるネットワークを作ることです。通信網が、相互に接続された鉄塔の均一なグリッドであり、そのうちの1つが倒されると全体がダウンするようなことは、世界のどこにもありません。シームレスで、すべてが連動しているのです。ショッピングモールの中でも5Gを利用できます。外に出て100メートルも歩けば、3Gのサービスが利用できます。このようなアーキテクチャを宇宙にも展開する必要があります。
ヘドロンの今後の展開は？
私たちは3つの面で前進しています。
1つは統合段階にある衛星です。これは技術実証機です。来年には衛星を打ち上げ、軌道上でデータを取り込み、地上にデータを中継するという基本的な技術的部分を実行できることを検証したいと考えています。
商業的には第一クラスターに焦点をあてています。
これは、都市に携帯電話を配備するようなものです。例えば、地球観測衛星の周辺に携帯電話を設置するとします。もし、軌道上で接続サービスを展開することができれば、その接続性は2倍以上向上し、遅延は5分の1以下に短縮されるでしょう。私たちは、このソリューションがどのようにお客様のお役に立てるかを理解し、そこに有意義な関係が築けるかどうかを見極め、今後2年間かけてその構築と展開に注力していきます。
最後になりますが、私たちは光通信に注力しています。
光通信は当社のインフラの中でも戦略的な位置づけにあります。市場を混乱させるチャンスがあると考えています。私たちは、内部設計に重点を置いています。
地球の大気圏を通過して光信号を伝送するのは困難なことです。どうすれば解決できるのでしょうか？
信頼性の低いリンクが存在する多くのネットワークで行うことは、空間ダイバーシティの実現です。
そこで問題になるのが、このソリューションの経済性です。例えば、1つのリンクに10個の光地上局を設置する余裕があるでしょうか？そこで、業界がやるべきことがあるのです。私は業界の一員ですので、これは指をくわえて見ているのではなく、自省しているのです。
どうすればいいのでしょうか？
地上局は、望遠鏡のように移動できず、設置に多額の費用がかかる固定資産ではなく、もっと経済的で、堅牢でポータブルなものである必要があります。ここで障壁となるのは、地上局の経済性と、地上局を設置するための実現性です。
私自身、いくつかの研究を行いましたが、他の研究者によると、サポートしたいリンクの数の5倍から9倍の地上局が必要だそうです。また、1,000km以上離れた場所に設置する必要があるため、設置場所の多様性も必要です。これは解決可能なことです。
ポイント・ツー・ポイントの光信号は、RF信号に比べて妨害や傍受が困難です。地上ネットワークに空間的な多様性があれば、データは地上のネットワークを通じて移動します。その場合、セキュリティが損なわれるのでしょうか？
ネットワークに光ファイバーがあるからといって、ネットワークが安全でなくなるとは言い切れないと思います。
ネットワークのあるセグメントのセキュリティを問題なくすることができれば、その分、もう片方のセキュリティを高めることにリソースを集中させることができます。ファイバー部分の安全性を高めることに全リソースを投入してください。
真のセキュリティを求めるなら、興味深いことに、光周波数では光の量子的性質を利用することができます。光周波数では、光の量子性を利用することができるということです。そのため、光はビームが細く、ポイント・トゥ・ポイントであるなど、運用上の利点があります。また、今後10年以内には、物理的な利点もあり、実はかなり安全に使えるようになるかもしれません。
山の上や砂漠に光通信局を設置する必要があるのでしょうか？
そうする理由は、そこではクラウドが発生する確率が低いからです。
でも、ダメなんです。シアトルは、1年のほとんどが曇りや雨なので、あまり良いとは言えませんが、確かにモハベ砂漠の真ん中まで行って地上局を設置する必要はないでしょう。天候に恵まれた乾燥した場所はいくらでもあります。また、多様性があれば、特定の場所が常に利用可能であることに依存する必要はありません。管理しやすくなるのです。
ウクライナの戦争で、何か見解が変わりましたか？
民間企業は、何が起きているのかを明らかにする上で重要な役割を果たしました。
しかし、気がつけば、すべてがアーカイブ化されたままです。それはレイテンシーがあるからです。そのデータを取得するのに何十分も、時には何時間もかかります。何が起こっていたにせよ、すでに起こってしまったことなのです。あなたが見ているものは、残された残骸なのです。
数分の遅れで情報を入手し、対応することができたら、素晴らしいと思いませんか？それが欠けているピースだと思うんです。今の紛争はその一助にはなっていますが、必ずしもみんなのイマジネーションを解き放ったわけではありませんし、何が可能なのかがまだ明らかではないからです。
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