目次
この記事でわかること
宇宙からの微弱な電波を受信して天体を観測する電波天文業務は、人工的な電波の干渉に対して極めて敏感です。そのため、電波法および国際的な取り決めにより、電波天文業務の保護に関する特別な制度が設けられています。
無線局の免許申請を行う際、申請場所が電波天文台の周辺にある場合や、電波天文業務で使用される周波数帯に近い周波数を使用する場合は、干渉防止のための調整が必要になります。
この記事では、電波天文業務の法的位置づけ、保護の仕組み、干渉防止のための手続きを解説します。
電波天文業務とは
電波天文業務とは、天体から放射される電波を受信して天文学的な観測を行う業務です。電波天文では自ら電波を発射するのではなく、宇宙から到来する極めて微弱な電波を受信するのが特徴です。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 定義 | 天体から放射される電波の受信による天文学の業務 |
| 特徴 | 自ら電波を発射しない（受信専用） |
| 受信する電波 | 宇宙からの微弱な自然放射（ノイズレベルに近い） |
| 主な観測施設 | 国立天文台野辺山宇宙電波観測所、各大学の電波望遠鏡 |
なぜ保護が必要なのか
電波天文で受信する宇宙からの電波は、極めて微弱です。一般的な無線通信の信号強度と比較すると、その差は数十桁にも及びます。このため、近くに無線局があると、そこから発射される電波が干渉源（ノイズ）となり、天文観測が不可能になる場合があります。
| 比較項目 | 携帯電話基地局 | 電波天文で受信する信号 |
|---|---|---|
| 信号レベル | ミリワット〜ワット級 | フェムトワット級以下 |
| 感度要求 | 通常レベル | 極めて高感度 |
電波法上の位置づけ
電波天文業務の法的保護
電波天文業務は、国際電気通信連合（ITU）の無線通信規則（Radio Regulations）において保護対象として定められており、日本の電波法もこれに準拠しています。
無線局の免許の条件として、他の無線局の運用又は電波天文業務の用に供する受信設備その他の総務大臣が定める受信設備で総務大臣が指定するものにその運用を阻害するような混信を与えないように運用すべき旨を定めることができる。
― 電波法 第56条第1項（趣旨を要約）
この規定により、無線局の免許に電波天文業務への干渉防止を条件とすることが可能です。
保護対象の周波数帯
ITU無線通信規則では、電波天文業務に対して特定の周波数帯が割り当てられています。代表的な保護周波数帯は以下のとおりです。
| 周波数帯 | 主な観測対象 | 備考 |
|---|---|---|
| 1,400〜1,427MHz | 水素原子（21cm線） | 全帯域で送信禁止（受動業務専用） |
| 1,610.6〜1,613.8MHz | OH分子 | 受動業務として保護 |
| 2,690〜2,700MHz | 連続波観測 | 受動業務専用 |
| 10.6〜10.7GHz | 連続波観測 | 受動業務として保護 |
| 15.35〜15.4GHz | 連続波観測 | 受動業務専用 |
| 22.21〜22.5GHz | 水蒸気分子 | 受動業務として保護 |
| 23.6〜24GHz | アンモニア分子 | 受動業務専用 |
| 42.5〜43.5GHz | SiO分子 | 受動業務として保護 |
| 86〜92GHz | 各種分子 | 受動業務として保護 |
「受動業務専用」と指定された帯域では、いかなる無線局からの電波の発射も禁止されています。「受動業務として保護」の帯域では、他の業務との共用が認められつつも、電波天文業務への干渉を最小限にする義務があります。
受動業務とは
電波天文業務は、ITUの定義では「受動業務」に分類されます。受動業務とは、自ら電波を発射せず、自然に放射される電波や反射波の受信のみを行う業務です。
受動業務は、他の業務からの有害な混信に対して保護される。
― ITU無線通信規則（趣旨を要約）
日本における電波天文台の保護
主要な電波天文台
日本の主要な電波天文観測施設は以下のとおりです。
| 施設名 | 所在地 | 主な観測設備 |
|---|---|---|
| 野辺山宇宙電波観測所 | 長野県南佐久郡 | 45m電波望遠鏡、ミリ波干渉計 |
| 水沢VLBI観測所 | 岩手県奥州市 | 20mアンテナ |
| VERA各局 | 岩手、鹿児島、沖縄、小笠原 | 20mアンテナ（VLBI観測） |
| 臼田宇宙空間観測所 | 長野県佐久市 | 64mアンテナ（JAXA） |
保護区域
電波天文台の周辺には、干渉を防止するための保護区域が設定される場合があります。保護区域内で無線局を開設する場合は、通常の免許申請に加えて電波天文台との干渉調整が求められます。
無線局申請時の干渉調整
Step 1: 電波天文台との距離確認
無線局の免許を申請する際は、申請場所が電波天文台の保護区域内または近接地域に該当しないかを確認します。
Step 2: 使用周波数の確認
申請する無線局の使用周波数（およびその不要発射の周波数）が、電波天文業務の保護周波数帯に影響を与えないかを確認します。
Step 3: 干渉評価
保護区域内または近接地域で、保護周波数帯に影響を与える可能性がある場合は、干渉評価を行います。
| 評価項目 | 内容 |
|---|---|
| 自局の送信出力 | 空中線電力とアンテナ利得 |
| 不要発射のレベル | 隣接帯域への漏洩電力 |
| 距離 | 申請場所から電波天文台までの距離 |
| 伝搬経路 | 地形による遮蔽効果の有無 |
| 干渉レベル | 電波天文台の受信設備への影響 |
Step 4: 干渉軽減策の検討
干渉が見込まれる場合は、以下の干渉軽減策を検討します。
- アンテナの方向調整: 電波天文台の方向への放射を最小化
- 出力の抑制: 必要最小限の送信出力に設定
- フィルタの装着: 不要発射を低減するフィルタの装着
- 運用時間の制限: 天文観測への影響が少ない時間帯での運用
Step 5: 調整結果の申請書への記載
干渉調整の結果を免許申請書に記載し、総合通信局に提出します。
実務上のポイント
電波天文台の周辺で特に注意が必要なケース
| ケース | 注意点 |
|---|---|
| 大出力の無線局 | レーダー局など大出力の無線局は影響範囲が広い |
| 広帯域の無線局 | UWBなど広帯域の信号は天文観測帯に影響しやすい |
| ミリ波帯の利用 | ローカル5Gのミリ波帯（28GHz帯）は天文観測帯に近い |
| 不要発射が大きい設備 | スプリアス発射のレベルが高い設備は要注意 |
ローカル5Gと電波天文
ローカル5Gの28.2〜29.1GHz帯は、電波天文業務で使用される22〜24GHz帯や31.3〜31.8GHz帯と比較的近い周波数帯です。電波天文台の周辺でローカル5Gを導入する場合は、干渉調整が必要になる可能性があります。
ローカル5Gの免許申請については「ローカル5Gの免許申請｜手順・費用・期間を解説」をご参照ください。
国際的な枠組み
ITU無線通信規則
電波天文業務の保護は、ITU無線通信規則に基づく国際的な枠組みの中で行われています。日本はITUの加盟国として、この規則を遵守する義務があります。
IUCAF
IUCAF（Scientific Committee on Frequency Allocations for Radio Astronomy and Space Science）は、電波天文学のための周波数保護を推進する国際委員会です。周波数割当ての国際会議において、電波天文業務の利益を代表しています。
まとめ
電波天文業務の保護と干渉防止について、要点を整理します。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 電波天文業務の特徴 | 極めて微弱な宇宙からの電波を受信する受動業務 |
| 法的保護 | 電波法第56条、ITU無線通信規則に基づく保護 |
| 保護周波数帯 | 1,400MHz帯、22GHz帯など複数の帯域が保護対象 |
| 免許申請時の注意 | 電波天文台の周辺や保護周波数帯の近傍では干渉調整が必要 |
| 干渉軽減策 | アンテナ方向調整、出力抑制、フィルタ装着など |
電波天文業務の保護は、科学の発展と電波利用の両立のために不可欠な制度です。無線局の免許申請にあたっては、電波天文台との関係を考慮し、必要な干渉調整を行いましょう。
電波法の基本的な枠組みについては「電波法とは？基礎知識を解説」をご覧ください。
