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Kea AerospaceのKea Atmosは、太陽光で動力を得て高高度を数カ月間連続して飛行するドローンだ

成層圏で高解像度の画像を取得するためのペイロードを運ぶ予定で、現在、短時間飛行の技術デモンストレーターであるKea Atmos Mk1（翼幅12.5メートル）の試験飛行を行ってきる。2025年には翼幅約30メートルの長時間飛行が可能なKea Atmos Mk2の製造を開始する予定だという。

Kea Atmos Mk1

ニュージーランド初の成層圏対応の太陽光発電航空機の製造が完了し、飛行試験が進行中。Kea Atmos Mk1は翼幅12.5メートル、重量は40キログラム未満で、15キロメートル（約50000フィート）の高さまで飛行し、最大16時間の飛行が可能。今後のバージョンでは、数か月間連続してより高高度で飛行できるよう開発が進められる。

初飛行は2023年3月に行われ、その後も多数の試験飛行が実施されている。初の成層圏飛行は2024年に予定されている。

高高度プラットフォーム

Kea Atmosは、太陽光発電の最新鋭の遠隔操縦航空機で、頻繁かつ高解像度の航空画像を取得するために開発されている。

短い滑走路から離陸後、数時間かけて成層圏に上昇し、数カ月間連続で運用される予定だ。成層圏は、コスト効率の高い高解像度の航空画像取得に最適な場所だという。昼間は太陽光を使ってバッテリーを充電し、夜間も慎重に電力を調整して飛行を続ける。

Kea Atmosは無人航空機（UAV）で、固定翼の高高度プラットフォーム（HAP）および高高度長時間飛行（HALE）機と分類される。HAPS（高高度疑似衛星）や大気衛星（アトモサット）とも呼ばれる。

航空データのギャップ

高品質で頻繁な航空データを取得して環境の変化を検出することは、現在、コストが高く困難なことだという。大規模なイメージングは、衛星や有人航空機によってのみ可能だが、それぞれに大きな制約がある。

衛星は特定の軌道上で低から中程度の解像度の画像しか提供できず、衛星の建設、打ち上げ、維持にかかるコストは莫大だ。有人航空機は高解像度の画像を提供できるが、運用コストが高く、カバレッジは断続的である。

Kea Atmosは、成層圏でコスト効率の高い高解像度の航空イメージングを提供するが、単に優れたデータを収集するだけではなく、データの取得、保管、分析、提供までの全プロセスを管理する。現在の価格よりもはるかに低コストで、より優れたデータインテリジェンスを提供する予定だとしている。

運用ゾーン

商業航空機は通常、高度33000～42000フィート（10～14キロメートル）で運行するが、Kea Atmosは天候、高風速、ジェット気流の上である50000～65000フィート（15～20キロメートル）で運行される。

衛星は通常、地表から400キロメートル以上の距離を飛行しており、Kea Atmosが20キロメートルで運行する場合、同様のカメラを使用しても20倍以上の高解像度画像を取得できる。さらに、低高度でのデータ転送ははるかに効率的だ。

環境への影響

持続可能でCO2排出のない技術を求める企業、組織、個人は多い。ロケットで宇宙に打ち上げられる衛星ではこれが不可能だが、太陽光発電のHAP航空機は、環境コストを大幅に削減すると同時に、製造、打ち上げ、運用コストも大幅に低減する。

さらに、Kea Atmosは貴重な大気データを収集し、天候や気候変動に対する知識と理解を深めることにも貢献するという。

成層圏ペイロードの応用

Kea Aerospaceの初期の目標は、高解像度かつ頻繁な航空画像の提供だが、他のペイロード応用も検討している。特に、Kea Atmosは通信やペイロードテストに最適な高高度プラットフォームにもなる。

Kea Atmosのペイロード能力は10kgで、電源供給やテレメトリーオプションなどのオンボードシステムを利用することで、実際の重量は100kgの宇宙機器のペイロードと同等となる。また、飛行が地表に20倍近いため、重量、サイズ、電力においてもさらなる利点が得られる。たとえば、センサーシステムのペイロードに関してもこの優位性がある。

航空画像

高頻度かつ高解像度のマルチスペクトル画像にアクセス可能。CO2排出のないコスト効率の高い航空イメージングサービスは、リソースの最適化、リスクの最小化、より高度なインテリジェンスの取得、またはより高精度なデータを必要とする顧客向けに設計されている。

通信

5Gで200キロメートル以上の範囲をカバーするプラットフォームにアクセス。継続的な航空プラットフォームは、孤立した地域の顧客を接続する。逆に、災害時など従来のシステムが停止した際には、イベントや特別なケースにも追加カバレッジを提供することが可能。

ペイロードテスト

ペイロードの交換が容易な高高度テスト。寒冷で空気が希薄な高高度、紫外線の強い環境でハードウェアをテストし、ペイロードを簡単に交換可能にする。宇宙アナログの極限環境で、より厳格な方法でペイロードをテストする手段を提供する。

プロトタイプ機

Kea Atmosは、オートパイロット、太陽光発電の管理、通信などのサブシステムをテストするため、さまざまな開発機を飛行させている。

X1

2021年12月19日、Kea Aerospaceは、ニュージーランドで無人航空機として最長記録となる飛行を、クライストチャーチ近郊のカイトレテ上空で実施した。バッテリーと太陽光発電による電動飛行機「X1」は、14時間3分にわたってノンストップで飛行した。

X10

2022年2月15日、太陽光発電による36時間連続飛行に成功した。無人航空機「X10」は、朝に飛行を開始し、日中と夜間を飛行、そして翌日には太陽光エネルギーを使ってバッテリーを完全に充電した。この飛行は、Kea Aerospaceの長時間連続飛行技術の能力を実証するもので、同社によると、南半球の企業がこの成果を達成したのは初めてだという。

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