中国の《マイクロ波学雑誌》による新しい研究が、世界唯一の静止レーダー監視衛星の技術を明らかにしました。Ludi Tance-4 01は、窒化ガリウム半導体をそのレーダーシステムの核心にしています。中国は、世界の主要な窒素供給の95％以上を生産しており、この衛星が2023年8月に打ち上げられて以来、その輸出が制限されています。アメリカは数十年にわたり、同等のシステムを構築しようと試みましたが、成功していません。研究は国家宇宙マイクロ波通信重点実験室と西安宇宙無線技術研究所によって行われました。Ludi Tance-4 01は、地球を22,370マイル（36,000キロ）の高さで周回し、常に同じ地理的位置に固定されています。
その高度から、アジア太平洋地域に対して持続的にレーダーをカバーし、約65フィート（20メートル）の解像度で地球表面の約三分の一を監視することができます。昼夜を問わず、どんな天候でも可能です。
中国の静止レーダー衛星技術は世界の先端を行く
窒化ガリウムが静止レーダーを可能にする理由は、低地球軌道のレーダー衛星が地面から約370マイル（600キロ）の距離にあるのに対し、静止衛星は22,370マイル（36,000キロ）の高空を運行しているためです。レーダー信号の強度は距離の二乗に反比例して減衰するため、静止軌道高度の衛星は、低軌道衛星と同じイメージング能力を達成するために大量の発射電力を必要とします。窒化ガリウム（GaN）半導体はこの問題を解決しました。GaNは、単位面積あたりの処理可能な電力レベルが従来のシリコンや砷化ガリウムチップよりもはるかに高く、マイクロ波周波数で高効率を維持します。
この衛星のアクティブ電子スキャンアレイ（AESA）レーダーは、新しいビーム合成技術を採用しており、飛行中に複数のマイクロ波信号を合成して、限界範囲内での安定した性能を維持します。GaNの効率がなければ、システム全体の電力予算は機能しなくなります。アメリカ軍は、F-35のレーダーをGaNベースのシステムにアップグレードする作業を続けていますが、この計画は数年遅れており、その一因は供給チェーンの制約です。
窒化ガリウムの供給は中国が管理しており、窒化ガリウムは独立して採掘されるのではなく、アルミニウム生産の副産物として抽出されます。中国は世界最大のアルミニウム生産国であるため、世界の主要な窒素輸出の95％以上を占めています。窒化ガリウムチップは、AESAレーダー、電子戦システム、5Gおよび6G基地局、次世代防衛プラットフォームの中心的な役割を果たしています。中国は2023年8月に窒素の輸出を制限しましたが、これは衛星の打ち上げと同じ月です。アメリカ地質調査局は窒素を供給リスクの高い鉱物として分類しています。ペンタゴンは、現代のレーダーおよび通信システムにおけるGaNへの依存を戦略的脆弱性と見なしており、ドイツ、オーストラリア、日本に代替供給チェーンを構築する努力はまだ初期段階にあります。
アメリカの静止レーダー技術への努力は成功しなかった
アメリカが数十年をかけて構築しようとした衛星、Ludi Tance-4 01は、世界初かつ現在唯一の静止合成開口レーダー衛星であり、これは2024年の分析で戦略国際問題研究所によって確認されています。中国はこの衛星が災害対応、気象学、農業監視などの民間目的に使用されると主張しています。しかし、アメリカの軍事分析者は異なる結論を導き出しています。アメリカ宇宙軍システム司令部の最高軍曹ロナルド・レッチは、この衛星が戦略的重要地域を持続的に監視でき、他の中国の偵察衛星と協調して、彼が言うところの追跡と目標定位の質的飛躍を実現できると指摘しています。
アメリカのリモートセンシングレーダー衛星は依然として低地球軌道を運行しており、特定の位置を1日に数回通過するだけですが、Ludi Tance-4 01は常に視界から外れることはありません。
項目 規格 衛星高度 22,370マイル（36,000キロ） 解像度 約65フィート（20メートル） 供給窒化ガリウム比率 95%以上