Alma dusk
Dusky light on the ALMA antennas ©P. Horalek/ESO

電波天文業務のための周波数帯とその保全

周波数割当

周波数の割り当て

電波の周波数は有限な資源であり、その使用における用途については詳細に取り決められています。 まず、国際電気通信連合(ITU)が開催する世界無線通信会議で周波数の国際分配が決定し、 それを基に、 日本の電波に関する主管庁である総務省が国内の周波数分配(周波数の割り当て)を決定します。 周波数割当は、優先順位の高い順に一次分配と二次分配があり、一次分配を受けて行う一次業務はその周波数帯域において最も優先順位が高く、他業務からの干渉から保護されます。
>> 周波数割り当てのプロセス(総務省のウェブサイト)

電波天文業務のための周波数帯

電波天文学にとって特に重要な周波数帯は電波天文業務に割り当てられていて、電波天文業務が有害干渉から保護されています。 また、ITU勧告 ITU-R RA.314-11には重要な周波数帯とその周波数帯で電波を発する原子・分子等の一覧表が掲載されており、 各国の主管庁がこれら重要な周波数帯を可能な限り保護するよう要請しています。

 

分配帯域以外でも、電波天文業務が保護される帯域があります。 日本における周波数割当表の脚注J39に定める帯域では、「電波天文業務を有害な混信から保護するための実行可能な全ての措置を執らなければならない」とされています。 また、電波天文学にとって最も重要な周波数帯には脚注J107が適用され、「全ての電波の発射を禁止する」とされています。このため、受信を主な業務とする電波天文業務は干渉を受けることはありません。

周波数割当表の脚注については総務省のウェブサイトでご確認ください。
>> 国内周波数分配の脚注(総務省のウェブサイト)

日本国内の周波数分配において、一次分配/二次分配/J39/J119により電波天文業務が保護される帯域は下記の表1をご覧ください。

電波天文業務受信設備指定(保護指定)

電波天文が一次分配の周波数帯であっても、他業務に同じく一次分配がある場合、電波干渉が起こる可能性があります。 電波天文施設運用者は、電波干渉を避ける目的で、電波天文観測施設と観測周波数帯域を指定し、「電波天文業務受信設備指定」を総務省に申請することができます。 申請が受理されると、電波法第56条第1項に基づき、受信設備の運用が阻害されないよう総務省により適切に保護されます。 申請が受理された局は、ITUのMIFR(Master International Frequency Register)に登録され、国際的にも認知・保護されます。

他業務との共存

受信設備指定の有無に関わらず、電波を発する他業務との調整が必要になる場合があります。 その場合、個々の案件ごとに当事者間で検討する機会を持ち、共存のため最善の策を模索します。 合意に達したケースでは、運用協定や合意書を締結しています。具体的な調整例としては、電波望遠鏡からの離隔距離を定めその範囲内では人工電波の放射を控えてもらう、あるいは、代替周波数の使用や無線通信によらない手法をお願いすることもあります。

周波数共用検討については、「周波数資源を保護する活動」を、 また、検討内容については、 「周波数共用のための検討事例」をご覧ください。

 

割り当てのない周波数帯での電波天文学

電波天文学にとって特に重要な周波数帯域は電波天文業務に割り当てられていますが、それ以外の周波数帯が電波天文観測にとって不要というわけではありません。 下の画像は、爆発的に星を生み出す銀河NGC 253の中心部を電波望遠鏡(アルマ望遠鏡)で観測した結果です。 幅広い周波数帯に多くの分子が存在していることがわかります。


スペクトル
NGC 253銀河の中心部
© ESO/J. Emerson/VISTA, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Ando et al.
Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit

この銀河に限らず宇宙にある無数の天体は、保護された周波数帯域以外でも電波を発します。 宇宙に漂う低温の原子や分子が発する様々な周波数の電波を「あるがまま」に受信することで初めて天体の性質を理解することができます。 宇宙のガス雲や若い星、生命のタネになるかもしれないたくさんの有機分子、光速に近い速度で噴き出す電波ジェットやブラックホールの影等、 これまでの多くの発見は、天体から届く電波を干渉なく、継続的に受信し解析したことにより得られた成果です。

電波天文業務に割り当てのない周波数帯については、法的には保護が及びません。しかし、保護されていない周波数帯でしかできない研究もあります。 電波天文学者は、電波望遠鏡をできるだけ人工電波の少ない場所に建設することで影響の軽減を図っていますが、都市化の広がりは避けられません。 海外では、特定の電波天文台の周辺で広い周波数帯にわたって電波天文学を保護する”Radio Quiet Zone”(電波静穏地域)を設定している例もあります。 生活を豊かにする無線通信や電波放射と電波天文観測の両立を目指して、周波数資源保護室は活動を続けています。

表1 :日本国内の電波天文に係る周波数分配帯域
(日本国内の周波数分配において、一次分配/二次分配/J39/J119により電波天文業務が保護される帯域)

10 GHz未満

     
周波数帯 一次分配 二次分配 J39 J119 国内の主な受信局 主ななスペクトル線 帯域を共有している主な他業務
13.360 - 13.410 MHz - 固定
25.55 - 25.67 MHz 高知高専吾川、東北大学川渡/米山/蔵王/飯舘、福井工大 -
37.5 - 38.25 MHz 東北大学川渡/米山/蔵王/飯舘、福井工大 移動
322 - 328.6 MHz 名古屋大学ISEE 豊川/富士/木曽観測所、東北大学飯舘観測所、NICT山川 Deuterium 移動
406.1 - 410 MHz 東北大学飯舘観測所、NICT山川局 固定、陸上移動
1330 - 1400 MHz VERA水沢/石垣島、NICT山川、大阪公大 無線標定、無線航行衛星(↑)
1400 - 1427 MHz VERA水沢/石垣島、JAXA臼田、NICT山川、みさと、和歌山大12 m、自由学園那須農場、福井工大10 m,大阪公大 Hydrogen 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
1610.6 - 1613.8 MHz VERA水沢/石垣島、JAXA臼田、NICT山川、和歌山大12 m、福井工大10 m OH 移動衛星(↑)、航空無線航行、無線測位衛星(↑)
1660 - 1670 MHz VERA水沢/石垣島、JAXA臼田、NICT山川、和歌山大12 m、福井工大10 m OH 宇宙研究(受動)、移動衛星(↑)、気象援助
1718.8 - 1722.2 MHz VERA水沢/石垣島、JAXA臼田、NICT山川、和歌山大12 m、福井工大10 m OH 固定、移動
2655 - 2690 MHz NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡 移動、移動衛星(↑)
2690 - 2700 MHz NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
3260 - 3267 MHz NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡 CH 無線標定、(二次)地球探査衛星(能動)、(二次) 宇宙研究(能動)
3332 - 3339 MHz NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡 CH 移動、無線標定
3345.8 - 3352.5 MHz NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡 CH 移動、無線標定
4800 - 4900 MHz 野辺山45 m、臼田、NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡 H2CO 移動(ローカル5G)
4900 - 5000 MHz 野辺山45 m、臼田、NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡 移動(5 GHz無線アクセスシステム)
6650 - 6675.2 MHz VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、JAXA臼田、NICT山川、山口大34 m、山口大3 2m、日立、高萩、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡 CH3OH 固定、固定衛星(↑)

10 GHz以上

周波数帯 一次分配 二次分配 J39 J119 国内の主な受信局 主なスペクトル線 帯域を共有している主な他業務
10.6 - 10.68 GHz 国土地理院石岡、日立 固定、移動、地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
10.68 - 10.7 GHz 国土地理院石岡、日立 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
14.47 - 14.5 GHz 国土地理院石岡 H2CO 固定、固定衛星(↑)、移動、移動衛星(↑)
15.35 - 15.4 GHz 野辺山45 m 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
22.01 - 22.21 GHz 野辺山45 m、水沢10 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、岐阜大、JAXA臼田、JAXA美笹、日立、高萩 H2O (固定、移動)
22.21 - 22.5 GHz 野辺山45 m、水沢10 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、岐阜大、日立、高萩、JAXA臼田、JAXA美笹 H2O 固定、移動、地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
22.81 - 22.86 GHz 野辺山45m、水沢10 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、岐阜大、日立、高萩、JAXA臼田、JAXA美笹 固定、衛星間、移動、宇宙研究(↑)
23.07 - 23.12 GHz 野辺山45 m、水沢10 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、岐阜大、日立、高萩、JAXA臼田、JAXA美笹 固定、衛星間、宇宙研究(↑)
23.6 - 24 GHz 野辺山45 m、水沢10 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、岐阜大、日立、高萩、JAXA臼田、JAXA美笹 NH3 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
31.2 - 31.3 GHzz 野辺山45 m 固定、移動、標準周波数報時衛星(↓)、宇宙研究
31.3 - 31.5 GHz 野辺山45 m 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
31.5 - 31.8 GHz 野辺山45 m 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
36.43 - 36.5 GHz 野辺山45 m 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動),固定,移動
42.5 - 43.5 GHz 野辺山45 m、水沢10 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島 SiO 固定、固定衛星(↑)
48.94 - 49.04 GHz ●脚注J313 CS 固定、固定衛星(↑)
50.2 - 50.4 GHz 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
52.6 - 54.25 GHz -
76 - 77.5 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山 DNC, N2D 無線標定(ミリ波レーダー)、(二次)宇宙研究(↓)、(二次)アマチュア、アマチュア衛星
77.5 - 78 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山 CH2CHCN アマチュア、アマチュア衛星、無線標定(ミリ波レーダー)、(二次)宇宙研究(↓)
78 - 79 GHz 野辺山45 m、野辺山偏波計、大阪公大野辺山 CH3OCH3 無線標定(ミリ波レーダー)、(二次)宇宙研究(↓)、(二次)アマチュア、アマチュア衛星
79 - 81 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山、野辺山偏波計 HDO, CCCN, CH3OH 無線標定(ミリ波レーダー)、(二次)宇宙研究(↓)、(二次)アマチュア、アマチュア衛星
81 - 84 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山 HNO, CCH, C6H 固定、移動、固定衛星(↑)、移動衛星(↑)、(二次)宇宙研究(↓)
84 - 86 GHz 野辺山45 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、大阪公大野辺山 C3H2, HOCO+, SiO, OCS 固定、移動、固定衛星(↑)
86 - 92 GHz 野辺山45 mVERA水沢/入来/小笠原/石垣島、大阪公大野辺山 SiO, H13CO+,C2H, HCN, HCO+, HNC, SO, SiS, CCH, C6H 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
92 -94 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山 N2H+, CCS, C5H, O6H, SiCC 固定、移動、無線標定
94 - 94.1 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山 無線標定、地球探査衛星(能動)、宇宙研究(能動)
94.1 - 95 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山 SiCC, CH3OH, C4H 固定、移動、無線標定
95 -100 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山 CS, SO H2CS 固定、移動、無線航行、無線航行衛星、無線標定
周波数帯 一次分配 二次分配 J39 J119 国内の主な受信局 主なスペクトル線 帯域を共有している主な他業務
100 - 102 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山 SO2, H2CO, HCCCCCN 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
102 - 105 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山 CH3C2H, H2CS, HNCS 固定、移動
105 - 109.5 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山 CH3OH, OCS, HOCO+, CN, SiS 固定、移動、宇宙研究(受動)
109.5 - 111.8 GHz 名大4 m、野辺山45 m、大阪公大野辺山 C18O, 13CO, CO, CH2CHCN 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
111.8 - 114.25 GHz 名大4 m、野辺山45 m、大阪公大野辺山 CN, C17O, CH3CH2OH, CO 固定、移動、宇宙研究(受動)
114.25 - 116 GHz 名大4 m、野辺山45 m、大阪公大野辺山 CO, NS, SiCC 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
123 - 128.33 GHz 野辺山45 m SO2, HCS+ 固定衛星(↓)、移動衛星(↓)、無線航行、無線航行衛星、移動
128.33 - 128.59 GHz 野辺山45 m SO2, HCS+ 固定衛星(↓)、移動衛星(↓)、無線航行、無線航行衛星、移動
128.59 - 129.23 GHz 野辺山45 m SO2, HCS+ 固定衛星(↓)、移動衛星(↓)、無線航行、無線航行衛星、移動
129.23 - 129.49 GHz 野辺山45 m SO2, HCS+ 固定衛星(↓)、移動衛星(↓)、無線航行、無線航行衛星、移動
129.49 - 130 GHz 野辺山45 m SO2, HCS+ 固定衛星(↓)、移動衛星(↓)、無線航行、無線航行衛星、移動
130 - 134 GHz HNCO, OCS 固定、移動、衛星間、地球探査衛星(能動)
134 - 136 GHz CH3OH, HDCO, H2CS アマチュア衛星、アマチュア
136 - 148.5 GHz H2CO ,CS, H213CO, NO, H2CO, DCN 無線標定、アマチュア、アマチュア衛星、固定、移動
148.5 - 151.5 GHz NO, H2CO 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
151.5 - 155.5 GHz DNC, CH3OCH3, N2D+ 固定、移動、無線標定
155.5 - 158.5 GHz CH3OH 固定、移動
164 - 167 GHz 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
168.59 - 168.93 GHz 固定、移動、固定衛星(↓)、衛星間
171.11 - 171.45 GHz 固定、移動、固定衛星(↓)、衛星間
172.31 - 172.65 GHz 固定、移動、固定衛星(↓)、衛星間
173.52 - 173.85 GHz 固定、移動、固定衛星(↓)、衛星間
182 - 185 GHz H2O 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
190 - 191.8 GHz 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
195.75 - 196.15 GHz 固定、移動、衛星間、移動衛星、無線航行、無線航行衛星
周波数帯 一次分配 二次分配 J39 J119 国内の主な受信局 主なスペクトル線 帯域を共有している主な他業務
200 - 209 GHz H2O, SO, SO2 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
209 - 217 GHz 大阪公立大野辺山 SO, HCS+, CH3CH2CN 固定、移動、固定衛星(↑)
217 - 226 GHz 大阪公立大野辺山 C18O, 13CO, CO, H2CO, SO, HDO 固定、移動、固定衛星(↑)、宇宙研究(受動)
226 - 231.5 GHz 大阪公立大野辺山 CN, CO, DNC, CCS 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
241 - 248 GHz CS, CH3OH, HCOOCH3, SO, SO2 無線標定、(二次)アマチュア、(二次)アマチュア衛星
248 - 250 GHz アマチュア、アマチュア衛星
250 - 252 GHz NO, SO2, SO, CH3OH 地球探査衛星(受動)、宇宙研究(受動)
252 - 265 GHz C2H, CH3CN, SO2, SiO 固定、移動、移動衛星(↑)、無線航行、無線航行衛星
265 - 275 GHz HCN, HCO+, HNC 固定、移動、固定衛星(↑)

表内の表記について
★他業務記載項目の詳細については総務省ウェブサイトをご確認ください。 >> 周波数割当計画 総則(総務省のウェブサイト)
★(↑)マーク: 地球から宇宙への電波放射
★(↓)マーク: 宇宙から地球への電波放射
★下線の付された国内の受信局は、総務省の電波天文業務受診設備指定において当該帯域での電波天文観測が保護されてる受信局です。
★脚注J313: 「48.94 - 49.04 GHzの周波数帯は、一次業務で電波天文業務に分配する。」
★「主なスペクトル線」はITU勧告 ITU-R RA.314-11及び、「宇宙電波天文学」(赤羽・海部・田原共著) 付録より引用しています。

10 GHz未満

     
周波数帯 一次分配 二次分配 J39 J119 国内の主な受信局
13.360 - 13.410 MHz
25.55 - 25.67 MHz 高知高専吾川、東北大学川渡/米山/蔵王/飯舘、福井工大
37.5 - 38.25 MHz 東北大学川渡/米山/蔵王/飯舘、福井工大
322 - 328.6 MHz 名古屋大学ISEE 豊川/富士/木曽観測所、東北大学飯舘観測所、NICT山川
406.1 - 410 MHz 東北大学飯舘観測所、NICT山川局
1330 - 1400 MHz VERA水沢/石垣島、NICT山川、大阪公大
1400 - 1427 MHz VERA水沢/石垣島、JAXA臼田、NICT山川、みさと、和歌山大12 m、自由学園那須農場、福井工大10 m,大阪公大
1610.6 - 1613.8 MHz VERA水沢/石垣島、JAXA臼田、NICT山川、和歌山大12 m、福井工大10 m
1660 - 1670 MHz VERA水沢/石垣島、JAXA臼田、NICT山川、和歌山大12 m、福井工大10 m
1718.8 - 1722.2 MHz VERA水沢/石垣島、JAXA臼田、NICT山川、和歌山大12 m、福井工大10 m
2655 - 2690 MHz NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡
2690 - 2700 MHz NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡
3260 - 3267 MHz NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡
3332 - 3339 MHz NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡
3345.8 - 3352.5 MHz NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡
4800 - 4900 MHz 野辺山45 m、臼田、NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡
4900 - 5000 MHz 野辺山45 m、臼田、NICT山川、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡
6650 - 6675.2 MHz VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、JAXA臼田、NICT山川、山口大34 m、山口大3 2m、日立、高萩、和歌山大12 m、和歌山大屋上、国土地理院石岡

10 GHz以上

周波数帯 一次分配 二次分配 J39 J119 国内の主な受信局
10.6 - 10.68 GHz 国土地理院石岡、日立
10.68 - 10.7 GHz 国土地理院石岡、日立
14.47 - 14.5 GHz 国土地理院石岡
15.35 - 15.4 GHz 野辺山45 m
22.01 - 22.21 GHz 野辺山45 m、水沢10 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、岐阜大、JAXA臼田、JAXA美笹、日立、高萩
22.21 - 22.5 GHz 野辺山45 m、水沢10 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、岐阜大、日立、高萩、JAXA臼田、JAXA美笹
22.81 - 22.86 GHz 野辺山45m、水沢10 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、岐阜大、日立、高萩、JAXA臼田、JAXA美笹
23.07 - 23.12 GHz 野辺山45 m、水沢10 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、岐阜大、日立、高萩、JAXA臼田、JAXA美笹
23.6 - 24 GHz 野辺山45 m、水沢10 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、岐阜大、日立、高萩、JAXA臼田、JAXA美笹
31.2 - 31.3 GHzz 野辺山45 m
31.3 - 31.5 GHz 野辺山45 m
31.5 - 31.8 GHz 野辺山45 m
36.43 - 36.5 GHz 野辺山45 m
42.5 - 43.5 GHz 野辺山45 m、水沢10 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島
48.94 - 49.04 GHz ●脚注J271
50.2 - 50.4 GHz
52.6 - 54.25 GHz
76 - 77.5 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山
77.5 - 78 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山
78 - 79 GHz 野辺山45 m、野辺山偏波計、大阪公大野辺山
79 - 81 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山、野辺山偏波計
81 - 84 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山
84 - 86 GHz 野辺山45 m、VERA水沢/入来/小笠原/石垣島、大阪公大野辺山
86 - 92 GHz 野辺山45 mVERA水沢/入来/小笠原/石垣島、大阪公大野辺山
92 -94 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山
94 - 94.1 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山
94.1 - 95 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山
95 -100 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山
周波数帯 一次分配 二次分配 J39 J119 国内の主な受信局
100 - 102 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山
102 - 105 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山
105 - 109.5 GHz 野辺山45 m、大阪公大野辺山
109.5 - 111.8 GHz 名大4 m、野辺山45 m、大阪公大野辺山
111.8 - 114.25 GHz 名大4 m、野辺山45 m、大阪公大野辺山
114.25 - 116 GHz 名大4 m、野辺山45 m、大阪公大野辺山
123 - 128.33 GHz 野辺山45 m
128.33 - 128.59 GHz 野辺山45 m
128.59 - 129.23 GHz 野辺山45 m
129.23 - 129.49 GHz 野辺山45 m
129.49 - 130 GHz 野辺山45 m
130 - 134 GHz
134 - 136 GHz
136 - 148.5 GHz
148.5 - 151.5 GHz
151.5 - 155.5 GHz
155.5 - 158.5 GHz
164 - 167 GHz
168.59 - 168.93 GHz
171.11 - 171.45 GHz
172.31 - 172.65 GHz
173.52 - 173.85 GHz
182 - 185 GHz
190 - 191.8 GHz
195.75 - 196.15 GHz
周波数帯 一次分配 二次分配 J39 J119 国内の主な受信局
200 - 209 GHz
209 - 217 GHz 大阪公立大野辺山
217 - 226 GHz 大阪公立大野辺山
226 - 231.5 GHz 大阪公立大野辺山
241 - 248 GHz
248 - 250 GHz
250 - 252 GHz
252 - 265 GHz
265 - 275 GHz

表内の表記について
★帯域ごとに観測できる主なスペクトル線と、同じ帯域を共有している他業務については、モバイル上では表示されません。PC上でご確認ください。

★下線の付された国内の受信局は、総務省の電波天文業務受診設備指定において当該帯域での電波天文観測が保護されてる受信局です。
★脚注J313: 「48.94 - 49.04 GHzの周波数帯は、一次業務で電波天文業務に分配する。」