3つの宇宙企業がISSの代替を目指す

多数のモジュール、4組の太陽電池パネル、そして世界中から多数の来訪者を擁する国際宇宙ステーションは、1990年代後半から夜空に浮かぶ象徴的な存在であり、国際協力と宇宙科学の象徴となっています。しかし、永遠に続くわけではありません。

2019年、ロシア製のザーリャモジュール（ISS最古のモジュール）に小さな亀裂と空気漏れが発生しました。軌道を周回する宇宙ゴミも宇宙船を脅かしています。中国が自国の宇宙ステーション（その中核モジュールである天河は今年4月に打ち上げられました）を組み立てる中、NASAは老朽化したISSの後継機の計画を策定しています。先週、NASAは米国に拠点を置く3社（ブルーオリジン、ナノラックス、ノースロップ・グラマン）と、科学研究と商業活動を統合する宇宙ステーションの設計に関する契約を締結しました。

NASAは、ISSのようなモジュールや膨張式居住施設を含む設計の開発のため、3社に合計約4億1600万ドルを投資しています。いずれの計画も、将来的に追加モジュールをレゴのようにドッキングできるようにする必要があります。NASAの資金拠出は、詳細設計にかかる総資金の40%未満で、残りは民間資金から賄われます。最終的に、NASAはこれらの計画のうち1つだけを建設対象として選定します。

「これはまさに新時代の幕開けです。商業乗組員、商業貨物、そして今や商業宇宙ステーションを実現しました。これは次の大きな一歩です」と、ナノラックスの宇宙システム担当上級副社長であり、元NASA副長官のマーシャル・スミス氏は語る。

NASA当局は、ISSが少なくとも2020年代後半まで運用を継続し、新ステーションの最初のモジュールが打ち上げられることを期待しています。彼らは2段階のプロセスを計画しています。2025年までに、これらの企業はNASAと連携しながら設計図を具体化します。その後、第2段階では、NASA当局が企業の計画の中から1つを選択し、それに基づいて設計を進めます。そして2～3年以内に、その企業は最初のモジュールを打ち上げます。このモジュールは、少なくとも2人の宇宙飛行士が研究や実験を行うための宿泊施設となります。

これにより、ISSからの「シームレスな移行」が可能になると、ヒューストンのジョンソン宇宙センターにあるNASA商業低軌道開発プログラムのマネージャー、アンジェラ・ハート氏は木曜日の記者会見で述べた。「この戦略により、政府が必要とするサービスをより低コストで提供できるようになり、NASAは月や火星へのアルテミス計画に集中できるようになります。」

ノースロップ・グラマンは、受賞3社の中で最も歴史のある企業です。創業は1930年代に遡り、NASAと長年にわたる関係を築いています。同社の提案は、ISSに最も類似した宇宙ステーションを特徴としており、既存の技術とハードウェアをほぼ活用する予定です。この提案には、NASAが計画している月周回軌道上のゲートウェイ宇宙ステーション向けに同社が既に開発中の、居住・物流拠点（HALO）に類似した円筒形のモジュールが含まれています。また、ISSへの物資輸送に既に複数回展開されている貨物宇宙船「シグナス」の大型版も含まれる予定です。

「私たちはNASAに、信頼性が高く、技術的にしっかりしていて、非常に迅速に実行できる選択肢を提供しようとしている」と、同社の有人探査事業開発担当ディレクター、リック・マストラキオ氏は語る。

ナノラックスが提案するスターラボ宇宙ステーションは、これまでとは全く異なる姿を見せる。その大型インフレータブル居住空間は、ISSの約3分の1の与圧室空間を備え、科学実験室、ドッキングポート、電力・推進装置、ロボットアームを備え、1回の打ち上げで軌道に投入できる。ヒューストンに拠点を置く同社は、ボイジャー・スペース（ナノラックスの筆頭株主）およびロッキード・マーティンと共同で開発を進めている。

インフレータブル居住施設は金属製のものより新しいものですが、その技術は数十年前から存在しています。ビゲロー・エアロスペース社のインフレータブルBEAMモジュールは2016年からISSにドッキングしています。ナノラックスの居住施設に使用されている素材は独自のものですが、依然として危険をもたらす宇宙放射線や宇宙ゴミから保護するように設計されているとスミス氏は言います。「インフレータブル技術では、ケブラーベストのようにエネルギーを吸収する複数の層を通過する必要があります」とスミス氏は言います。

シエラ・スペースと共同開発中のブルー・オリジンのオービタル・リーフ宇宙ステーションには、金属製のコアモジュールと科学モジュールに加え、「LIFE」と呼ばれる膨張式居住施設という2種類の技術が搭載されています。この構造は、多様な活動を支援する「多目的宇宙ビジネスパーク」となるように設計されています。

これらの宇宙ステーションのいずれにおいても、NASAは「アンカーテナント」となるだろうとマストラッキオ氏は言う。しかし、商業宇宙旅行市場が拡大するにつれ、ステーションは観光、スポーツ、娯楽、広告などのために訪れる人々など、他の来訪者を受け入れるようになるだろう。実際、ISSの後継機がどのように形作られ、どの追加モジュールの開発が優先されるかは、市場の力に左右される可能性がある。実際には、限られたスペースをめぐる競争が生まれる可能性がある。米国、欧州、ロシア、日本、カナダの宇宙飛行士が、研究重視の実験のための足元スペースとスペースをめぐって争うことになるかもしれないし、民間の顧客も同様に、それぞれの活動のために争うことになるかもしれない。

しかし、宇宙ステーションが時間をかけて建設されていくにつれて、様々な活動が様々なモジュールに分散されるようになるため、実験室で寝泊まりする人は誰もいないでしょうし、景色や無重力生活を楽しみたいだけの観光客が宇宙飛行士の邪魔になることもありません。「最も簡単に想像できるのは、基本的に寮のようなもので、運動、食事、交流、睡眠といった居住機能がすべて、実験室や製造機能とは別に行われることです」と、ブルーオリジンの高度開発プログラム担当上級副社長、ブレント・シャーウッド氏は記者会見で述べました。

しかし、2020年代後半までに新宇宙ステーションの第一段階を軌道に乗せるには、NASAとその商業パートナーには多くの課題が待ち受けている。「NASAは、2028年の目標を達成し、低軌道上の目的地の空室状況に空白が生じないように、計画を期限内に完全に実行するという大きな課題に直面している」と、11月30日に発表されたNASA監察総監室の報告書は述べている。ISSの建設費用は、NASAの年間有人宇宙飛行予算の約3分の1を占めている。現在は2024年の退役が予定されているが、NASA当局は2030年まで延長されると予想している。それまでの間、宇宙飛行士は、新モジュールの打ち上げが始まるまでISSの安全が確保されるよう、亀裂や漏れを監視し続ける必要がある。

これら3つの新規契約は、NASAの商業低軌道開発プログラム（CLO）の管轄下にあります。研究やその他の用途向けに設計されたAxiom Spaceのモジュールも同様に、このプログラムの対象となります。これらには、2024年後半に打ち上げが予定されている居住モジュール、実験室モジュール、観測モジュールが含まれます。これらのモジュールはISSに接続するように設計されており、ISSが退役すると切り離され、自由飛行する商業ステーションとなります。

ボイジャー・スペース社の国際宇宙ステーション担当社長であり、ナノラックスの取締役会長も務めるジェフリー・マンバー氏は記者会見で、最終的にはNASAの競争で複数の勝者が生まれる可能性があると主張した。「2020年代末には、民間所有の宇宙ステーションが複数存在し、おそらく軌道も異なるだろう」

WIREDのその他の素晴らしい記事