CubeSOTAミッション：低軌道における小型光通信端末

CubeSOTA（CubeSat Small Optical Transponder）ミッションでは、6U CubeSat（30 × 20 × 10 cm）を用いて、HAPS・超小型衛星用光通信機器の開発 プロジェクトにおいて開発された小型光通信端末を軌道上で実証します。
約10年前に成功を収めたSOTA（Small Optical TrAnsponder）ミッション に続き、CubeSOTAミッションでは、低軌道（LEO）において、最大10 Gbit/sのデータレートで双方向光通信リンクを実証することを目指します。
そのために、複数の革新的な光通信技術を活用します。本ミッションは、SpaceX Falcon 9ロケットにより、2026年度中に打ち上げられる予定です。

ミッション目標：
本ミッションでは、主に以下の2つの通信シナリオに取り組みます。

1. LEO–地上間通信：日本国内および海外の光地上局（OGS）との間で、10 Gbit/sの光通信末リンクを確立する。
2. LEO–HAPS間通信：成層圏（高度約20 km）を飛行する高高度プラットフォーム局（HAPS）との光通信リンクを実証する。

技術仕様：
CubeSOTAの光通信ペイロードは約3Uの容積を占め、総質量は約4 kgです。主な技術要素は以下のとおりです。

• ジンバルレス粗追尾：粗追尾は、3 cm口径の粗追尾センサと衛星バスの姿勢決定制御系（ADCS）を閉ループで連携させることにより、衛星バス側で直接実現します
• 9 cmカセグレン望遠鏡：約20 µrad FWHMという狭いビーム広がり角を実現します。これはCubeSat搭載光通信端末から送信されたビームとしてはこれまでで最も狭いものであり、同時にアップリンク光の受光効率を最大化します。
• ビーム広がり角制御（BDC）：初期リンク捕捉を容易にするとともに、距離や指向精度の要求に応じてビーム広がり角を制御することができます。
• 高出力対応真空MEMSミラー：微細指向制御およびポイントアヘッド角補正のために、2枚のチップ・チルトMEMSミラーを搭載しています。これらは、真空環境下で高出力かつ小径の光ビームを高い波面品質を維持しながら指向できるようにカスタマイズされています。
• 統合EDFAモジュール：送信用の2 W高出力光増幅器（HPA）と受信用の低雑音プリアンプ（LNA）を一体化した、2-in-1の小型光増幅ユニットです
• 10Gモデム：FEC、インターリーブ、ストア・アンド・フォワード運用のための1 TB内蔵メモリ、リアルタイム・ループバックモード、および可変データレート機能（1〜10 Gbit/s）を統合しています
• フルデュプレックス：10 Gbit/sでの送受信機能を備えています。また、SMF結合と光増幅に基づくLEO光通信アップリンクを、世界で初めて実証することを目指します。