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地球観測衛星 その3(SAR衛星)Synthetic Aperture Radar

SAR衛星とは

SAR(サー)衛星はアクティブセンサータイプの地球観測衛星の1種で、合成開口レーダー衛星とも呼ばれます。SAR衛星は自ら電波を放射し、その反射波を観測することで地表面・海面を撮影することができます。雲を透過し悪天候時や夜間でも撮影可能というメリットがある一方、太陽光の反射を利用するパッシブセンサータイプの光学衛星と比較すると、判読性が劣る・消費電力が多いなどの難点はあります。

主なSAR衛星には、内閣官房が運用する情報収集衛星やJAXA(宇宙航空研究開発機構)が運用している大型SAR衛星だいち2号と4号があります。しかし最近では技術革新により100~200kg程度の小型SAR衛星の製造が可能となっており、日本でも民間宇宙ベンチャーであるQPS研究所やSynspectiveが複数の小型SAR衛星を開発・運用しています。

SAR衛星は何に使われるか?

SAR衛星は宇宙空間から広大な領域を一度に観測することができます。都市計画に必要な測量、物流やインフラ・原油貯蔵量の把握など、様々な分野のビジネスでの利用が期待されるほか、地盤沈下・地震・洪水・土砂崩れ等の災害被害の状況把握にも大きく貢献します。

中でも大きな需要が見込まれるのが、安全保障分野です。これは日本領内からでは遠方過ぎて監視が難しい対象であっても、地球観測衛星であれば偵察が可能であるからです。特に移動速度が遅く大型の構造物である艦船の捜索・追尾には、SAR衛星が極めて有効であると考えられます。

こうしたミッションでは、極めて広範囲を短い間隔で撮像する必要があるため、多大なコストが掛かります。しかし主要国の防衛予算は非常に大きく、また民間企業と違って利益を出す必要性がないため、極めて大きな撮影需要が発生するものと考えられます。

QPS研究所

QPS研究所は九州発の宇宙開発ベンチャー企業で、持ち株会社のQPSホールディングスは東証グロース市場に上場しています。QPS研究所は180kg前後の小型SAR衛星QPS-SAR(キューピーエス・サー)を開発・運用しています。事業は小型SAR衛星の開発・製造・運用を中核としており、データの解析・ソリューションなどは、筆頭株主であるスカパーJSATなど複数社との協業によって行われています。

QPS研究所はSAR衛星コンステレーション構築のため、資本市場からの資金調達ほか、官公庁から強い財政支援を受けています。2024年には政府の宇宙戦略基金の商業衛星コンステレーション構築加速事業に「小型SAR衛星の量産加速化及び競争優位性確立に向けた機能強化」という課題名で採択されました。2028年度末までの支援上限額は約212億円とされており、この採択は安定的なコンステレーション構築に寄与すると考えられます。

また2024年3月には、防衛省からは「宇宙領域の活用に必要な共通キー技術の先行実証に向けた衛星の試作」を受注しています。このSAR衛星は光通信端末や、より高度な軌道上オンボード処理機能を有するものとされています。この衛星は防衛省が初めて所有するSAR衛星となる見込みで、打上げは2027年頃が予定されています。

さらに2026年2月20日、防衛省が進める「衛星コンステレーションの整備・運営等事業」において、トライサット・スカパーJSATと画像納入契約を締結しています。5年間で総額約697億円の売上が見込めるとされており、これはQPS研究所が事業を進める上で最も重要な案件獲得となりました。

2026年4月4日現在、QPS研究所は9機のQPS-SARを軌道上で運用しています。これは単一企業が運用する地球観測衛星としては国内最多です。QPS研究所は2028年5月までにQPS-SAR24機、将来的には36機による衛星コンステレーション構築を目指しており、完成時には地球の任意の地点を平均10分に1回撮影できるようになる見込みです。

QPS-SARについて

QPS-SARは、分解能46cm級という高い観測能力を有するパラボラアンテナ式の小型SAR衛星です。このタイプのSAR衛星は、低コスト・低複雑度で大きなアンテナ開口面積を確保しやすく、結果的に高いアンテナ利得を得やすい傾向があります。

QPS-SARは段階的なアップグレードが実施されています。3号機以降の商用機には1・2号機と比較して、展開型太陽電池パネル・バッテリー・軌道上画像化装置(FLIP)・衛星間通信装置・軌道制御用の電気推進スラスターが追加搭載されており、大幅な機能向上が図られています。また、9号機から新しい太陽電池セルが採用されているほか、10号機もアンテナ改良が施されていますが詳細は不明です。

また現行型QPS-SARとは大きく異なる、広域観測が可能となるDBF(デジタル・ビーム・フォーミング)装置・オフセットパラボラアンテナ・光通信端末を搭載した次世代QPS-SARの開発も進められています。この次世代機開発は経産省のSBIRフェーズ3による財政支援と、JAXAによる技術開発支援を受けて進められています。JAXAの第4期中長期目標期間業務実績等報告書によると、この機体は観測幅を40kmへ拡大することを目指していると読み取れます(1)

なお、SANA(宇宙機の識別・登録情報を管理するサイト)にはQPS-SAR-WSと呼称される衛星が登録されており、この次世代QPS-SARを指しているのではないかと推測されています。

Synspective

シンスペクティブは180kg級の小型SAR衛星StriX(ストリクス)を開発・製造・運用している、日本の宇宙ベンチャー企業です。シンスペクティブは2024年12月に東証グロース市場に上場しており、多くの資金調達を実施しています。QPS研究所との違いは、撮影画像の解析・ソリューション事業を内製化している点です。

シンスペクティブもQPS研究所と同様に、官公庁の支援を受けています。経済産業省のSBIRフェーズ3基金から、干渉SAR観測能力が強化されたSAR衛星2機を打上げる事業に対し最大41億円の交付が予定されているほか、2024年8月には防衛省から受注した「安全保障用途に適した小型SAR衛星の宇宙実証」事業の一環としてStriX-4の運用を開始しています。

2024年11月には、政府の宇宙戦略基金の衛星コンステレーション構築加速化事業に「小型SAR衛星の量産・打上げと段階的性能向上」という課題名で採択されており、2029年度末までに支援上限額は約238億円です。これによりコンステレーション構築の加速化が期待できます。

防衛省が進める「衛星コンステレーションの整備・運営等事業」においても、トライサット・三菱電機と総額約961億円(税抜)の画像納入契約を締結しています。この案件獲得は、シンスペクティブの事業展開を進め上で極めて重要であると考えられます。

2026年04月04日現在、シンスペクティブは5機のStriXを軌道上で運用中です。2024年9月からは新量産拠点「ヤマト・テクノロジーセンター」を本格稼働させており、2026年頃を目処に年産12機体制まで大幅に生産能力が拡大される予定です。今後の運用機数増加が期待されます。

StriXについて

StriXは高分解能撮像のみならず、広域撮像も可能な2次元スロットアレイアンテナ式の小型SAR衛星です。この方式のSAR衛星は、設計の難易度は高いものの、一度設計が完了すれば製造と検査が比較的容易になりやすい特徴があります。

StriXは大きく3世代に分類され、実証機の第1世代(StriX-α・β)・先行量産機の第2世代(StriX-1~3)・量産機の第3世代(StriX-4~)と、段階を追って開発が進められました。公開されている情報によるとStriX-βから推進装置が追加、StriX-1からはバッテリーの改良やダウンリンク速度の高速化が図られています。

現在、量産が進められている最新の第3世代機は、1日の撮影枚数が15枚から40枚に大幅にアップしています。詳細は不明ですが、公開されている写真・動画からは、スロットアレイアンテナの設計変更や推進装置の換装などが見受けられます。今後は宇宙戦略基金などの資金を活用して、第3世代StriXをベースに軌道上画像化・衛星間通信・軌道制御自律化など様々な技術開発・機能付加が進められる予定です。

なおシンスペクティブは、第4世代StriXの開発も進めていると公表しています。加えて2026年3月25日には、「周波数スキャンSARによる高分解能・広域小型SAR衛星の軌道上実証」という課題名で、宇宙戦略基金に採択されたと発表されています。これらの関連性は不明ですが、将来的には広域観測能力の向上が期待されています。

SAR DiskSat

2026年3月23日、宇宙戦略基金において「低コスト・高分解能・広観測幅を実現する超低高度X帯SAR DiskSat」という課題名で、Sarmony社が採択されたと公表されました。これは以前から、齋藤宏文氏(日本大学理工学部理工学研究所上席研究員)らが米The Aerospace Corporationなどと共同で検討を進めていた、VLEO(超低軌道)で運用される薄型SAR衛星開発に関連する構想とみられます。

齋藤宏文氏は、StriXのスロットアレイアンテナ開発者の一人です。小型衛星会議(Small Satellite Conference)などで発表された論文によると、薄型衛星プラットフォーム(DiskSat)・展開式スロットアレイアンテナ・新しいスキャン技術などを組み合わせることで、低消費電力・低コスト・広域観測が可能なSAR衛星の開発を目指すとされています(2)

現時点での詳細は不明ですが、SAR衛星におけるゲームチェンジャーとなる可能性がある事業であり、今後の展開が注目されます。

UPDATE:2026年4月5日

日本のSAR衛星比較

JAXAのSAR衛星は、単機で広範囲をカバーする事を目的とした大型SAR衛星です。一方、民間のQPS研究所やSynspectiveは小型・多数を前提とした衛星コンステレーションを構築しており、高頻度観測を実現しています。

SAR衛星名 QPS-SAR-7 StriX-5 ALOS-4
運用 QPS研究所 Synspective JAXA
運用時期 2024年~ 2025年~ 2024年~
周波数 Xバンド Xバンド Lバンド
重量 170kg 180kg級 3,000kg
分解能/観測幅
[高精細モード]
46cm/7km×7km 46cm×25cm/10×3km 1m×3m/35km
分解能/観測幅
[広域モード]
0.46m×1.8m/7km 2.6m×3.6m/20km 25m/700km

注意:①分解能はグランドレンジ基準です。

参考資料

主な参考サイト・ページ

宇宙探査機

人工衛星

宇宙船

宇宙ステーション