空のインフラとは？低軌道衛星と高高度無人機が支える次世代インターネット

通信の未来を担う「空のインフラ」が、いま静かに社会を変え始めています。

その中心にあるのが、低軌道衛星（LEO）を活用したインターネット網です。StarlinkやOneWebなどが代表例として知られ、地上インフラの届かない地域にも高速通信を届ける役割を担っています。

本記事では、空のインフラとしてのインターネットの現状や課題、そして政策支援や技術革新を通じて広がる未来像までを、多角的に考えてみたいと思います。

低軌道衛星インターネットが実現する「空のインフラ」の現在地

これまでの通信インフラは、地上に設置された基地局や海底ケーブルに依存してきました。

しかし、山間部や離島、さらには災害時などには、その限界が露呈してきたのも事実です。

そこで登場したのが、低軌道衛星（LEO）を活用したインターネットという「空のインフラ」なのです。

Starlink・OneWebが切り開いたグローバル通信網の新時代

通信業界で現在最も注目を集めているのが、SpaceXのStarlinkと、英国主体のOneWebによる低軌道衛星網です。

それぞれ数千機規模の衛星を地球低軌道に配備し、地球全域をカバーするインターネット接続を可能にしています。

既に商用展開が進んでおり、特にStarlinkは日本国内でも山間部や僻地での導入事例が増加しています。

LEO衛星の特徴と地上インフラとの違い

LEO衛星の最大の特徴は、地上から約500〜2000kmの低軌道を周回することにあります。

これにより、通信遅延が格段に少なく、高速かつ安定した接続が可能です。

また、地上インフラの敷設が難しい地域にも容易に通信網を構築できるため、ユニバーサルアクセスの実現に向けたキー技術とされています。

一方で、地上の基地局とは異なり、複数の衛星との継続的な切り替え（ハンドオーバー）を行う必要があるため、端末やアンテナ技術の高度化が欠かせません。

空のインフラが直面する課題と今後の技術的ブレイクスルー

空のインフラは確かに希望に満ちた未来を約束しますが、その実現にはいくつもの障壁が存在します。

特に、宇宙ごみ（スペースデブリ）の増加と、通信品質の安定確保という課題は、見過ごせない現実です。

こうした問題に対し、技術革新による突破口が期待されています。

スペースデブリと軌道管理の課題

低軌道衛星は高度500〜2000kmという限られた空間を利用しているため、衛星数が増えるほど衝突リスクが高まるという問題があります。

すでに2025年以降、Starlinkや中国、欧州のプロジェクトも加わり、軌道上の混雑は深刻化すると見られています。

このため、軌道管理や衝突回避の自動化、退役衛星の回収技術などが急ピッチで開発されています。

米連邦通信委員会（FCC）は、衛星撤去期限を5年に短縮する規制を2024年に施行しました。

フェーズドアレイアンテナやISLによる通信品質向上

LEO衛星の通信品質は、地上から衛星、さらには衛星間を経由して行われるため、安定した接続を保つには高精度な追尾と切替が必要です。

そこで注目されているのが、フェーズドアレイアンテナ（電子制御アンテナ）と、ISL（衛星間リンク）の導入です。

これにより、地上局に頼らず衛星同士が直接通信するネットワークが構築され、遅延や遮断リスクの大幅な低減が期待されます。

また、端末の小型化や低価格化も進んでおり、空のインフラの普及に弾みがついています。

6G・光通信・IOWN構想が拓く「空からのユビキタス通信」

空のインフラは、単なる代替手段ではなく、次世代通信インフラの「主役」へと進化しつつあります。

その鍵を握るのが、6G・光通信・IOWN構想といった先端技術の融合です。

これらは「どこにいても、誰もが、瞬時に」つながるという真のユビキタス通信社会を現実のものとしようとしています。

IOWN構想と宇宙通信の融合によるリアルタイム性の革新

NTTが推進するIOWN（Innovative Optical and Wireless Network）構想は、従来の電子ベース通信を光ベースに置き換えることで、通信遅延と消費電力を圧倒的に削減しようとするものです。

このIOWNがLEO衛星や宇宙通信と連携することで、地球全体をカバーする超高速・低遅延通信網が実現可能になります。

たとえば、遠隔医療で心拍や画像データを一切のタイムラグなしでやり取りできる社会も、夢ではありません。

光通信技術がもたらす超高速・低遅延ネットワーク

次世代の宇宙通信では、レーザー（光）通信が本格的に導入されつつあります。

光通信は、従来の電波通信に比べて数十倍のデータ量を高速かつセキュアに伝送できるため、6GやIOWNの実現には欠かせない技術です。

特に衛星間通信（ISL）や宇宙と地上間のデータ伝送において、そのメリットは顕著です。

NTTやJAXAも連携し、宇宙空間での光通信実験を加速させており、日本発の技術がグローバル標準になる可能性も見えてきました。

LEO衛星と並ぶ“第3の空中通信基盤”HAPSとは

空のインフラは衛星だけではありません。

近年、LEO衛星と地上インフラの中間に位置する新たな通信基盤として、HAPS（High Altitude Platform Station：高高度無人機）の活用が本格化しつつあります。

成層圏からの中継という柔軟性と即応性を兼ね備えたHAPSは、通信の未来を担う“第3の選択肢”として注目されています。

成層圏から通信を届ける高高度無人機の可能性

HAPSは、高度20km前後の成層圏に数ヶ月〜数年間滞空可能な無人機や気球を配置し、空中基地局として地上とユーザーをつなぐ仕組みです。

衛星よりも地球に近いため、通信遅延が非常に少ないのが特徴で、映像配信や遠隔操作に向いた技術とされています。

日本ではNTTやKDDIが実証実験を重ねており、特に災害時や山間部での活用に期待が集まっています。

LEO衛星・地上基地局との補完関係と課題

HAPSは、LEO衛星と地上インフラの中間を担う存在として位置付けられており、それぞれの弱点を補完し合う関係にあります。

たとえばLEO衛星では難しい都市部の高層ビル間や電波が届きにくい谷間などにも、HAPSならピンポイントで通信を届けられます。

ただし、長期滞空のためのエネルギー供給問題や、航空交通管理との整合といった課題も残っており、制度面・技術面の両面からの検討が進められています。

災害・僻地・宇宙まで、空のインフラが拓く社会包摂の未来

「どこにいても、誰もが、安定した通信にアクセスできる」――これは、私たちが目指すべき社会の理想像です。

その実現を可能にするのが、空のインフラとしての通信基盤です。

LEO衛星・HAPS・光通信といった先端技術が融合することで、災害・僻地・宇宙空間といった通信の空白地帯にも包摂的なサービス提供が可能となってきました。

災害時の代替通信インフラとしての有効性

大規模地震や豪雨災害が頻発する日本において、地上通信インフラの寸断は命に直結する問題です。

その中で、LEO衛星インターネット（例：Starlink）は、災害直後でも迅速に通信環境を復旧可能な手段として注目を集めています。

2022年の福島県沖地震や2024年能登半島地震では、自治体・医療機関・報道機関がStarlinkを用いて情報収集・伝達を実施しました。

また、HAPSも災害発生直後に被災地上空へ飛行させることで、可搬型基地局として機能する可能性があります。

これにより、被災地と外部との通信断絶を最小化し、救命・救援の初動を加速させることが期待されます。

遠隔医療・教育・スマート農業の実現

都市と地方の情報格差＝デジタルデバイドは、これまで通信インフラの地域偏在により生じてきました。

しかし、LEO衛星やHAPSにより、地理的制約を越えた「つながる権利」の平等化が進んでいます。

• 遠隔医療：離島や山間部でも専門医とのリアルタイム診察が可能に。
• 遠隔教育：小規模校や不登校の児童も都市部と同等の教育資源を享受可能。
• スマート農業：広域のセンシング・監視が可能になり、作業効率と収穫量が向上。

たとえば北海道では、衛星IoTと連携した牧草地管理や無人トラクターの遠隔制御が導入されつつあります。

これにより、高齢化が進む農村でも持続可能な農業モデルが構築されようとしています。

宇宙通信がもたらす「地球外」の包摂社会

さらに視野を広げれば、空のインフラは地球外にも広がります。

近年、月面開発や宇宙探査の加速により、宇宙空間での通信網構築＝宇宙インターネットが研究・実証段階に入っています。

JAXAやNASA、ESAでは、宇宙飛行士の生活支援や探査機データのリアルタイム伝送を目的に、地球と宇宙の間に常時接続可能な通信ネットワークを構築中です。

この領域はまだ黎明期ですが、地球に留まらない包摂的社会＝ポスト・インターネット文明の布石といえるでしょう。

宇宙通信政策と国際協調：制度とルールの整備が鍵に

空のインフラは、技術だけで成立するものではありません。

軌道・周波数・安全性・プライバシーといった複雑な法制度や国際ルールの整備こそ、持続可能な宇宙通信の未来を左右します。

現在の通信政策は、急成長する宇宙利用に制度が追いついていないという課題を抱えており、各国・国際機関の連携が不可欠となっています。

総務省の宇宙ICT戦略と研究開発支援

日本政府も、宇宙を通信インフラとして本格的に利活用する方向へとシフトしています。

総務省は「宇宙ICT戦略」を策定し、衛星コンステレーション開発支援・HAPS実証・光通信技術の研究開発などを推進中です。

また、災害時通信の確保・地域課題の解決に向けた補助制度も整備されつつあります。

実際に、2024年度にはStarlinkや日本国内のHAPSベンチャーに対して、実証・導入支援の公的資金が投入されました。

国際ルール整備とセキュリティ課題への対応

宇宙は国境のない領域であるため、国際的なガバナンスの確立が何よりも重要です。

ITU（国際電気通信連合）による周波数調整や、国連宇宙空間条約、COPUOS（宇宙空間平和利用委員会）による枠組みづくりが進められています。

一方で、商用衛星の軍事転用・サイバー攻撃・通信傍受リスクといった新たな脅威も浮上しています。

特にLEO衛星は低軌道に位置し、地上からの干渉や破壊行為に対する脆弱性が指摘されており、技術的なセキュリティ強化と法的対応の両立が求められます。

このような背景から、欧州連合やアメリカ、日本では「宇宙セキュリティ政策」が急速に制度化されつつあります。

空のインフラを公正・安全・持続的に利用するためには、国際協調によるルール形成が欠かせないのです。

空がつなぐ未来──低軌道衛星が描く、地球と人類の“これから”

「空のインフラ」と聞いて、多くの人はどこか遠い未来の話のように感じるかもしれません。

けれど、私たちはすでにその未来の入口に立っています。

低軌道衛星、HAPS、光通信、6G、IOWN構想──それらはもはやSFの用語ではなく、現実のインフラとして動き始めているのです。

この革新の中心にあるのは、通信という”目に見えない命綱”です。

それはもはや、利便性やビジネスの話だけではありません。

災害に見舞われた地域で生死を分ける救命の手段となり、都市から離れた小さな集落で子どもたちに教育の光を届ける手段となり、年老いた農家に新しい生産の希望をもたらす道具にもなっています。

誰一人、取り残さないための社会インフラ──それこそが、空のインフラが持つ最大の意味です。

今、空はあらゆる「境界」を越えようとしています。

• 地上と宇宙の境界を越える。
• 都市と僻地の格差を越える。
• 国家の枠組みや政策の壁を越える。

これまで分断されてきた世界を、一つにつなぐ可能性が、空にはあるのです。

もちろん、課題は山積みです。

軌道の混雑、宇宙ごみ、セキュリティ、プライバシー、制度の遅れ、国際ルールの未整備。

しかし、それでも私たちは前に進まなくてはなりません。

なぜなら、技術には目的があり、そしてその目的はいつも「人」にあるからです。

技術とは、人と人をつなぐためにある。

空のインフラとは、その最も高い形での実践なのだと思います。

人間の営みがこれから月へ、火星へ、そして宇宙へと広がっていく中で、空に浮かぶインターネットは、まさに「文明の背骨」となっていくことでしょう。

私たちは今、インフラの再定義の真っただ中にいます。

鉄道、電気、水道、道路といった従来の「地上インフラ」から、空を駆け巡る光と電波へ──

それは、経済やテクノロジーだけでなく、人類の思想や社会の在り方まで変えていくインフラ革命なのかもしれません。

だからこそ、私たちはただの利用者で終わってはいけないのだと思います。

この「空のインフラ」の行方を見守り、ときに参加し、意見を持ち、選び取り、育てていく。

それが、これからの情報社会に生きる私たち一人ひとりの責任であり、特権でもあるのです。

空はただの空ではない。

それは、つながるべき誰かと誰かの間に広がる希望の空間なのです。

未来は、もう空にある。