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7-4：学生研究

―1981年2月

僕のN-labのある日のことだ。

面白いというか、「それ、正解だよ」という研究をしている研究生がいた。

レーザーで通信しようとしていたんだよ。

本人の発想は単純だった。

光ファイバーで通信できるのなら、ケーブルそのものを使わなくても通信できるんじゃないか。

そんな発想だったらしい。

すでに、部屋の端から端までレーザーを飛ばして、通信させることには成功していた。

僕は彼に聞いてみた。

「これ、建物と建物の間でやったらどうなる？」

「距離を伸ばせば、かなり難しくなると思います」

「じゃあ、伸ばしてみよう」

彼はちょっとポカンとした顔をした。

それから仲間たちに声をかけると、機材を抱えて外へ飛び出していった。

頑張ってくれたまえ。

その研究は、将来、大きな成果を生むことになるよ。

一か月後。

彼らが報告に来た。

「屋上から隣の棟の屋上まで、通信させることに成功しました」

「何が難しかった？」

「機材と機材の微調整です。通信をちゃんと相手に当てることと、同期させるのが難しかった」

「そうだろうね」

僕は少し考えてから聞いた。

「どうやって合わせたんだい？」

彼は少し照れながら答えた。

「レーザーの発振口にモデルガンのスコープをくっつけて、それを覗き込んで、大体のコースを決めました」

「ほう」

「それから受光部の上に鏡を置いておいて、こちらからライトで照らすんです。光が一番強く見えたところが、だいたい当たりです」

僕は思わず笑った。

「いい。すごくいい」

原始的だけど、やっていることは間違っていない。

むしろ、こういうところから始まるものなんだ。

「今やってきたことを、ちゃんとレポートにまとめてみて」

「はい」

彼らは少し驚いた顔をして、それから嬉しそうに頷いた。

将来、これは宇宙で必須の技術になるんだ。

衛星間の通信や、衛星と地上の通信では、レーザー通信が主流になる。

この技術で必要なのは、『指向・捕捉・追尾』の3つだったな。

例えば衛星間の通信だとする。

まず指向。通信相手の衛星がどこにいるのか、大体の方向を計算する。

その計算結果に向けて、レーザーの照射口を大まかに向けるんだ。

超長距離になると、計算値だけではどうしてもズレが生じる。

いきなり細いレーザーをピンポイントで当てることはできない。

では、どうするか？

方法は二つある。

一つ目は、光を広げること。

最初はレーザーのビーム幅を少し太くする。

あるいは、ビームをらせん状などにスキャンして、相手がいると思われる範囲全体を走査する。

二つ目は、カメラで見つける方法だ。

相手の衛星から送られてくる光を、専用のセンサーやカメラで捉える。

光を検出できたら、「見つけた」ということになる。

そこから、お互いの位置をさらに微調整して、レーザーを絞り込んでいく。

これが捕捉だ。

そして最後が追尾。

一度光がつながったら、今度は最も通信効率の良い、細くて強いレーザーに切り替える。

衛星は高速で動いている。

相手も動いているし、自分も動いている。

だから、センサーに入ってくる光の位置が少しでもズレれば、通信は途切れてしまう。

そこで、高速で動く精密なミラーなどを使って、光の位置をリアルタイムで補正し続ける。

簡単に言えば、まず、何らかの方法で相手がいる方向を調べる。

次に、懐中電灯のような広い光で相手を照らして、見つけ出す。

見つかったら、ピンポイントのレーザーポインターに切り替える。

そして、動いている相手を鏡で狙い続ける。

こういうことだろう。

今回の彼らの実験で言えば、指向は最初から大体の方向が分かっていた。

だから、スコープで調整したというのは、あくまで補助的な手段なんだろう。

その後の微調整に、光を鏡で反射させるというアイデアを使った。

これはいい。すごくいい。

追尾については、まだ相手もこちらも動いていないから、これからだろう。

だが、方向は合っている。これから越えなければならない山は、まだまだある。

微調整を機械にやらせること。

相手が動いている場合。

こちらが動いている場合。

そして、双方が動いている場合。

その状態でも、レーザーを正確に相手へ当て続けなければならない。

まだ先は長い。

でも、ぜひクリアしてほしい。

レポートが提出されて、それを返す時に、僕は彼らに言った。

「そうだ。資金は僕が出すから、専門でやってくれないかな」

彼らは顔を見合わせた。

「……本格的に、ですか？」

「ああ。本格的にだ」

この研究は、きっと大きなものになる。

少なくとも僕には、その先が見えている。

～～1年後～～

「先生、だめです。全然、相手を捕捉できないんです」

僕は事情を訊いた。

どうやら彼らは、発振口を固定したまま、受光部を台車に乗せて実験していたらしい。

ゆっくり動かしている程度なら、なんとか通信できる。

それだけでも、実はとてもすごいことなんだけどね。

ところが、台車を少し速く動かすと、途端に通信が切れてしまうらしい。

まあ、そりゃそうだ。

僕は少し考えた。

「レールを二本、平行に引くんだ」

「レール、ですか？」

「そう。それに沿って、発信部と受光部を載せてみる」

彼らは顔を見合わせた。

「それで通信してみるんだよ」

「でも、それでは……」

「相手が大きく動いているのに合わせるのは、まだ難しいさ」

僕は続けた。

「まずは、少しだけ動いている相手に合わせられるようにするんだ」

「少しだけ……？」

「そう。少しだけ動いている相手を確実に捕捉して、追尾できるようになればいい」

「それで何になるんです？」

「使い物になる技術になる」

彼らは、まだ納得できないようだった。

でも、好奇心の方が勝ったらしい。

「……やってみます」

そう言うと、彼らはすぐに実験室へ戻っていった。

僕はその背中を見送った。

焦らなくていい。

いきなり空を飛んでいる衛星を追いかける必要はない。

まずは、動く相手を追えること。

それができれば、次の段階へ進める。

そして、その先には――

航空機がある。衛星がある。

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賢人が動かなくても、周りが動いていく。

賢人の望む姿です。