#202407ne「GaNパワー半導体の普及加速」有力なのはサファイアウエハー。Siウエハーを利用した場合、800V以上だとリーク電流が増えるが、サファイアウエハーであれば絶縁性なのでこの課題が起きにくい。Siウエハーよりは高価だが、LEDで使われていてGaNウエハーよりも口径が大きく、価格も安い。

#202407ne「GaNパワー半導体の普及加速 自動車・IT機器向けがけん引」Siウエハーで製造するGaNパワー素子製品は、コストを抑制しやすい一方で、耐圧を高めにくい。高耐圧品の主流は600V前後で民生機器用途では十分だが、自動車や産業機器など高電圧を求める用途では一層の耐圧が求められる。

#202407ne「AI半導体の電源は『垂直給電』へ」TDPが1000A（まま）を超えるとVPD型への移行が進むと大手AI半導体メーカーや電源用半導体メーカーは見ている。#2024y はその節目であり、これからVPD型が増えていくようだ。

#202407ne「AI半導体の電源は『垂直給電』へ」NVIDIAのGPUでは、#2020y にリリースしたA100は最大熱設計電力（TDP）が500Wだったのに対し、#2022y リリースのH100は700W、最新のBlackWellアーキテクチャを採用したGPUは1200Wに達する。半導体の駆動電圧に大きな変化がないので、電流が大きくなる。

#202407ne「AI半導体の電源は『垂直給電』へ 配線短縮やGaN利用で損失低減」これまでAI半導体の周りに配置していた電源、あるいはその一部を、AI半導体の裏面側に配置する。VPD（垂直電力供給）型だ。電源配線が短くなり、その分だけ抵抗成分が減るので、電力損失を低減できる。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」月面探査・開発が本格化した際には、無線電力伝送システムが必要。太陽光が当たらない場所で探査するための電力供給手段が必要だからだ。開発を進めるのは、名古屋工業大学、名古屋大学、金沢工業大学、日本ガイシ、Space Power Technologies、ダイモン。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」月で用いる電話周波数については国際的に調整が進められており、高速通信にはKaバンド（27G〜40G㎐）の帯域が用いられる可能性が高い。しかしこの帯域で1Gbpsを実現するには、月側に2mクラスのアンテナが、地球側に20m程度の巨大アンテナが必要らしい。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」通常の光衛星通信では捕捉追尾用のセンサーとしてフォトダイオードが使われるが、月-地球間に適用するには感度不足。そこで、InGaAs系のアバランシェフォトダイアオード（APD）をベースにしたセンサーを、浜松ホトニクスとワープスペースが共同開発した。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」月-地球間の光通信の実現に不可欠なのが、衛星捕捉追尾用の高感度センサー。光衛星通信では、接続する前に双方の衛星を光学スキャンによって捕捉する必要がある。通信相手からのレーザー光を受信し、その方向にレーザー光を送り返してリンクを確立する。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」カシオ計算機は、可視光通信を応用した測位というユニークな手法を手がける。Picalicoという測位技術で、「カメラ可視光通信」と呼ばれる技術だ。LEDを光らせて色変化のパターンでIDを表現する送信機の信号を動画カメラで撮影し、解析して測位する。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」日本は #2028y にLNSSの実証実験を計画しているが、実はNASAが #2024y、ESAが #2026y に予定している月探査ミッションにおいて、GNSSの漏れ電波を月周辺や月面で受信できるかの実証も行われる。こうした実証を通じてLNSSの実用性は見えてくるだろう。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」そもそもLNSSについては、「まだ誰も月周辺でGNSSの漏れ電波を受信したことがない。理論上はできることがわかているが、詳しい情報はない」。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」LNSSの主な課題は2つ。①月周回軌道上で捕捉できるGNSSの電波が非常に弱いことで、JAAがアンテナを設計する。②月周辺はGNSS衛星が非常に遠いため、LNSS衛星から見てほぼ同じ方向から複数のGNSSの電波が飛んでくること。従来の計算手法では精度が出ない。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」LNSS衛星の軌道決定精度は10〜20mを目指す。月面での位置制度は40mが目標。サービス対象エリアは当初、水資源探査が行われる南緯75度以南、サービス期間は10年間としている。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」LNSSは、内閣府の宇宙開発利用加速化戦略プログラム「月面活動に向けた測位・通信技術開発」において、JAXAからの委託を受けた衛星開発のスタートアップであるアークエッジ・スペースを中心としたコンソーシアムが開発を進めている。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」JAXAのLNSSはLCRNSやLCNSとは全く異なる。地球向けGNSS（全球測位衛星システム）の漏れ電波を月周回軌道上で捕捉して、オンボードで位置特定するという世界初の技術の実用化に挑む。日本には大型アンテナが2カ所しかなく、常には月と通信できないからだ。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」LCRNSとLCNSは、月周回軌道上の衛星の位置情報を、地球上に配置した大型アンテナを用いて特定する。衛星はそのアンテナから発した電波を送り返し、衛星までの距離を算出。そのデータを蓄積し、軌道計算を合わせて軌道を決定。そのデータを衛星に送る。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」現在、NASAはLCRNS（Lunar Communications Relay and Navigation Systems）、ESAはLCNS（Lunar Communication and Navigation System、JAXAは月測位衛星システム（LNSS：Lunar Navigation Satellite System）という独自プロジェクトを進めている。

#202407ne「新大陸『月面』第3部：要素技術編『月面版GPS』を日米欧が標準化へ 月-地球間の光通信も実用化に前進」月の資源探査の本格化、そして将来の長期滞在に向けて不可欠になるのが測位・通信・電力などのインフラである。こうした月面に向けたインフラ技術の開発が世界各所で活発化している。