マイクロソフトの宇宙進出は驚くべきことではありません。同社は長年にわたり、全世界にインターネット接続を提供することに関心を持ち、そのニーズを満たすことを目的とした様々な製品やサービスを提供してきました。Azure Spaceは、これら全てを一つの組織に統合し、衛星運用、地上局、データセンター、さらには国際宇宙ステーションで稼働するコンピューターシステムまで、あらゆるものをサポートします。
参照:ソフトウェアインストールポリシー(TechRepublic Premium)
ダグラス・アダムズが書いたように、宇宙は広大です。低コストの打ち上げと小型衛星における市販のハードウェア・ソフトウェアの利用増加により、宇宙技術が現在急成長を遂げており、非常に大きなビジネスチャンスが生まれています。パブリッククラウドを宇宙プロジェクトの実現手段として活用しているのはマイクロソフトだけではありません。Amazonも衛星サービスを提供しています。
これまでマイクロソフトの宇宙分野への取り組みは、比較的小規模なコンサルティング業務であり、サードパーティやハードウェアベンダーと連携して、カスタムコードの作成や既存ソフトウェアの宇宙対応ハードウェアへの適用といった、非常に具体的な成果物を提供してきました。宇宙事業のこうした側面は今後も続くでしょうが、Azure Spaceは主に、既存の事業者向けに主要機能をアウトソーシングしたり、衛星を成長し続けるエッジの一部として扱うコンピューティング機能を提供したりすることで、より大規模なプロジェクトの実現に注力しています。
非常に多様なサービスがあるため、Azure Spaceの顧客は一つではありません。初期のパートナーシップの中には、AzureのExpressRouteサービスの拡張版があり、衛星リンクを利用して遠隔地からAzureデータセンターにアクセスしていました。これらの静止衛星リンクを利用することで、オーストラリアやカナダの飛行機でアクセスする鉱山など、光ファイバー接続が利用できない場所でも、多少の遅延はあるもののAzureサービスを利用できました。
ミッションを管理する
その他のツールには、宇宙ミッションの計画と管理のためのソフトウェアが含まれます。OneWebやSpaceXが使用しているような大規模な衛星群の構築を計画している事業者であれば、衛星と地上、衛星間の通信リンクを含む、数千もの交差する軌道の複雑さをモデル化できるソフトウェアが必要です。従来の衛星制御システムは、これらの新しいシステムの規模に対応できるように設計されていません。そこでマイクロソフトは、急速に変化するネットワークをシミュレートし、衛星ベースのアプリケーションを小型衛星の限られた計算能力にロードする前にテストできるツール「Azure Orbital Emulator」を開発しました。
Azure Orbital Emulator の重要な用途の一つは、機械学習ベースの衛星制御システムの開発とトレーニングです。これらのシステムは、Azure の機械学習プラットフォームなどのハイパースケールクラウドツールを用いてエミュレータ内でトレーニングし、その後、衛星ホスト型推論システムで実行できるようにエクスポートできます。Microsoft は、このシステム用に事前準備された環境セットを構築しました。これにより、様々なタイプの衛星オペレーターがサンプルデータを操作できるようになります。これには、地球資源オペレーターが衛星搭載画像処理アプリケーションをテストするためのサンプル画像の提供も含まれます。
衛星上で実行されるコードのデバッグは、遅延、接続ウィンドウの制限、コンピューティングリソースの制約などにより困難です。Azure Space を活用すれば、コストのかかるアップロードの前にコードを検証・テストできるため、初回から正しく動作させることができるため、大きなコスト削減につながります。
参照: オンラインで Microsoft Azure 管理者になり、素晴らしいキャリアをスタートしましょう (TechRepublic Academy)
どこでも接続可能
しかし、接続性は依然としてこのサービスの重要な推進力であり、Azure Orbital製品を基盤としています。マイクロソフトはこれを「サービスとしての地上局」と表現し、SpaceX StarlinkおよびSESとの提携を通じてAzureクラウドをコンテナ化されたモバイルデータセンターに接続します。低軌道、中軌道、そしておなじみの静止衛星からのアクセスにより、マイクロソフトは衛星通信のグローバルなカバレッジ確保を目指しています。
モバイルデータセンターは、接続が不安定な遠隔地でも衛星アップリンクを利用してコンピューターを移動させることを目的としています。モバイルデータセンターでアプリケーションを実行することで、衛星接続の遅延を気にすることなくデータの処理とアップロードが可能になります。マイクロソフトは、UbuntuをベースにしたAzureホスト型のソフトウェア無線プラットフォームを開発しており、これにより、衛星（およびその他の地上）無線システムで動作する独自の受信機ソフトウェアを構築できるようになります。
Azure Orbital を使用すると、自社の地上局を持ち込むことも、Microsoft の Azure データセンターに設置された地上局からデータを取得して、既存のインフラストラクチャを衛星に接続することも可能です。このアプローチは、通信だけでなく、あらゆる種類のミッションに適しています。例えば、自社の小型地球資源探査機を運用している場合、Azure Orbital を使用して衛星から画像をダウンロードし、Azure で処理することができます。Azure Orbital の目的は、衛星を Azure アプリケーションの拡張機能として利用することです。これは、Azure Stack ハイブリッド クラウド システムのデータを処理する場合と同様に、エッジで最初にデータ処理を行い、その後 Azure にアップロードしてさらに処理を進めるというものです。
宇宙でAzureを走らせる！
Azure Spaceは、マイクロソフトに大規模な民間企業や政府機関の顧客向けに単発プロジェクトを提供する手段を提供します。その興味深い例として、NASA向けのプロジェクトが挙げられます。このプロジェクトでは、Hewlett Packard Enterpriseと協力し、HPEの高耐久性Edgelineシステムを基盤とした第2世代Spaceborne Computer上でAzureワークロードを実行しています。このプロジェクトでは、既製のハードウェアとカスタムソフトウェアを使用して、国際宇宙ステーションに高性能コンピューターを提供しています。SBC-2プロジェクトでは、標準的なコンピューター機器が宇宙で大幅な耐放射線対策を必要とせずに動作できるかどうかを調査しており、NASAのコスト削減に役立っています。
Microsoftは、AzureワークロードをSBC-2ハードウェアに配信し、機械学習などの前処理アプリケーションを実行した後、データをAzureに渡してさらなる処理を行います。これがどのように機能するかは、MicrosoftがAzure Stack HCIのバージョンを提供するのか、それともAzure Arcなどのツールを介してコンテナーを使用してエッジワークロードをホストするのかなど、まだ明確ではありません。しかし、これはAzure Spaceが衛星顧客とどのように連携し、宇宙と地上でソフトウェアを提供していくかを示す興味深い例です。Azure Spaceの他のプロジェクトには、HoloLens拡張現実やFarmBeats精密農業プラットフォームなどのMicrosoftテクノロジが関わっています。
Azure Spaceは、一見すると繋がりが分かりにくいサービスが混在しており、現状ではややばらばらに見えるかもしれません。しかし、ここに明確なビジョンがあることは明らかです。マイクロソフトは、サティア・ナデラ氏のキャッチフレーズを言い換えれば、宇宙をAzureの拡張、より遠くにあるインテリジェントエッジと捉えています。
Azure Spaceは、エッジの2つの要素、すなわち地上クラウドとの接続と、宇宙空間でのAzureアプリケーション実行を提供します。同時に、Azureは従来の接続が利用できない場所でも運用できるようになり、大規模なコンピューティングを切実に必要とされている場所に届けるという大きなギャップを埋めます。現在私たちが目にしているのは、宇宙を現代のクラウドにシームレスに統合するための足場であり、マイクロソフトがギャップを埋めていく過程にあります。
