衛星の「頭脳」OBCとは？自社開発がもたらす革新
オンボードコンピューター（OBC）は、衛星の「頭脳」とも呼ばれる中枢コンピューターです。衛星に搭載された機器の制御、地上からのコマンド（指令）処理、そして衛星の状態を示すデータの管理など、多岐にわたる重要な役割を担っています。
アークエッジ・スペースは、これまでの衛星開発・運用で直面した課題を解決するため、自社でのOBC開発を選択しました。従来のOBCでは、特定の部品の供給継続性や将来的な性能向上への対応が難しくなるという問題があったためです。そこで、同社は高価で入手性が限られる宇宙専用部品に過度に依存せず、品質と供給体制が確立された車載グレードの部品を採用することで、部品供給の安定化と製造コストの削減を両立させました。
新しいOBCは、ハードウェアと、その違いを吸収するソフトウェア層を新たに構築しつつ、軌道上での実績があるアプリケーションや通信プロトコルは従来のものを引き継いでいます。これにより、これまでの設計や検証結果、運用経験を最大限に活かしながら、新世代OBCへのスムーズな移行を実現しています。
1年以上の安定稼働とフライトソフトウェア全面更新に成功
今回、AE2aに搭載されたOBCは、主ミッションとは独立した実証機器として運用されました。軌道上では、起動や通信、各種メモリ、外部インターフェース、温度、宇宙放射線環境下での動作、そしてフライトソフトウェア（衛星の動作を制御するプログラム）の更新などが細かく確認されました。
実証の結果、1年以上の運用期間中にOBCが原因となる異常リセットは一度も発生していません。また、内蔵メモリの検査では、訂正不能なエラーは確認されず、検出されたメモリエラーはすべてECC（Error-Correcting Code：データ誤りを自動で訂正する機能）によって自動訂正可能な範囲に留まり、運用に影響を与えることはありませんでした。温度についても継続的に計測され、発熱による動作上の問題がないことが確認されています。これらの結果は、宇宙放射線環境下でのOBCの安定動作と、設計に組み込まれた放射線対策が有効であることを示しています。
今回の実証で特に注目すべきは、打ち上げ後のフライトソフトウェア全面更新に成功した点です。地上からの通信（アップリンク）のみで、ソフトウェアを全面的に書き換え、更新後のソフトウェアによる正常な起動と機能動作を確認しました。
このOBCは、フライトソフトウェアを保存する領域を2系統備えた「デュアルバンク構成」を採用しています。これにより、稼働していない側の領域を書き換え、内容を確認した後に使用する領域を切り替えることで、更新時のリスクを低減しています。また、超小型衛星では一度に地上から送信できるデータ量が限られるため、ソフトウェアを複数回の通信機会に分けて送信し、その間も従来のソフトウェアによる運用を継続するという工夫がなされました。
軌道上でソフトウェアを自由に書き換えられることは、打ち上げ後に機能を追加したり、不具合を修正したりすることが可能になるという点で非常に画期的です。さらに、新たな機能を宇宙環境で実際に試し、その成果を次の衛星開発へ迅速に反映できるため、技術開発のサイクルを加速させることが期待されます。
現場の課題解決から未来の宇宙開発へ
このOBCは、衛星開発の現場で生まれた課題意識をもとに、アークエッジ・スペース社内で構想・開発されました。同社はこの取り組みを地上での試作や評価に留めず、自社衛星AE2aを「社内ホステッドペイロード」（衛星の主ミッションとは別に、新しい機器の技術実証などのために搭載される実験装置のこと）として活用し、軌道上での実証機会を設けました。約1年以上の運用とフライトソフトウェアの更新まで一貫して進めることで、新たな機器の軌道上実績を先行して蓄積しました。
自社で技術を開発し、自社衛星で軌道上実証を行い、得られた成果を次の衛星へ反映する一連のサイクルは、同社の衛星開発における強みとなっています。これはまた、現場のエンジニアが必要と考えた技術を提案し、実際の宇宙環境で試すところまで挑戦できるという、同社の開発文化を表す取り組みでもあります。
今後の展望
今回の実証を成功させたOBCは、今後アークエッジ・スペースの衛星バス（衛星の共通基盤部分）におけるメインOBCとして採用され、今後開発する複数の衛星・プロジェクトへの搭載が進められる予定です。さらに、姿勢・軌道制御用コンピューターをはじめとする他の搭載コンピューターへの展開も計画されています。
同社は今後も軌道上で得られるデータを評価し、ソフトウェアの更新や機能向上を続けることで、構想・開発から軌道上実証、次世代衛星への反映までを一貫して行い、超小型衛星の開発・量産・運用をさらに加速させていくとしています。
アークエッジ・スペースは、「衛星を通じて、人々により安全で豊かな未来を」実現することを目指し、地球観測、船舶向け衛星通信（衛星VDES）、光通信、低軌道衛星測位などに対応した超小型衛星コンステレーション（複数の衛星を連携させて、広範囲や高頻度で観測・通信を行うシステム）の構築を進めています。また、月面活動に向けた衛星インフラ構築や深宇宙探査など、多様なミッションニーズに対応し、誰もが宇宙を利用できる未来を推進しています。
アークエッジ・スペースの詳細については、以下のウェブサイトをご覧ください。
なお、AE2aのバス部は、2021年度に経済産業省の支援を受け、2023年度以降はNEDO（国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構）の「宇宙産業技術情報基盤整備研究開発事業」による成果です。
