国際宇宙ステーションの次に何が来るのか?

国際宇宙ステーションの次に何が来るのか?

世界初の軌道上実験室への資金提供は永遠に続くわけではない。その終焉は、商業宇宙ステーションの新たな時代を告げるかもしれない。

国際宇宙ステーション

写真:NASA

過去20年間、国際宇宙ステーション(ISS)は人類にとって第二の故郷であり続けてきました。18カ国から数百人の宇宙飛行士を受け入れ、人類の生物学、気候変動、そして宇宙そのものに対する理解を根本的に変える画期的な科学実験のプラットフォームとして機能してきました。チップ上の臓器や量子通信端末といった未来技術の実証の場となり、活気ある商業宇宙産業の誕生を促してきました。ISSは、人類が成し遂げた最高の成果と言えるでしょう。しかし、どんな良いものにも終わりは来ます。

国際宇宙ステーション(ISS)は土曜日に有人居住20周年を迎えますが、今後20年も続く可能性は低いでしょう。ISSへの資金は2020年代中に枯渇する予定ですが、それがいつになるかはまだ不透明です。NASAとその国際パートナーは、ISSへの2024年までの支援を保証しており、議会の一部支持者はISS予算を2028年まで延長することを提唱しています。今後の展開は誰にもわかりませんが、ISSを廃止し、民間が運営する商業宇宙ステーションを利用する可能性が高くなります。

「今こそ、宇宙開発の目的地を政府に独占させている国際宇宙ステーションから脱却し、民間セクターに移行させるべき時だと考えています」と、NASA商業宇宙飛行開発部門ディレクターのフィル・マカリスター氏は語る。「NASA​​は深宇宙探査に目を向け、起業家たちに後押ししてもらうべき時なのです。」

NASAはここ数年、宇宙ステーションへの商業的関心を高めるために尽力してきました。昨年、NASAはナスダック証券取引所でISSの商業運用開始を宣言しました。トランプ政権は、ISSの商業運用への移行を支援するための補助金支給案を浮上させました。その論理は単純です。NASA当局は月面基地の建設と火星への宇宙飛行士の派遣を望んでいますが、ISSの維持管理に年間予算の約5分の1を費やさなければならない現状では、これは容易ではありません。それでも、NASAは人類が他の惑星で生存するための技術を試験するために、低地球軌道上に有人研究プラットフォームを必要としています。民間企業に新たな宇宙ステーションの建設と運用を委託することで、NASAは人類を宇宙のより奥深くに送り込むことに注力することができます。

「NASA​​は、低軌道を超える探査を行うには、システムをテストし、経験を積むためのプラットフォームがそこに必要であることを非常にオープンに表明してきました」と、世界初の商業宇宙ステーションの建設を予定しているアクシオム・スペースの共同創業者兼CEO、マイケル・サフレディーニ氏は語る。「米国政府は、探査を行うには次期宇宙ステーションを建設する資金が足りないことを早くから認識していました。だからこそ、退役後の国際宇宙ステーションに代わる宇宙ステーションを建設しているのです。」

今年初め、NASAはアクシオムに対し、自社のクルーモジュールの一つをISSのドッキングポートに取り付ける権利と、それを実現するため1億4000万ドルの契約を授与した。同社は、2024年までに最初のモジュールをISSに打ち上げ、そこから拡張していく計画だ。クルー居住モジュールに加え、アクシオムは少なくともあと2つのモジュールを計画しているとサフレディーニ氏は語る。1つは研究室兼製造施設、もう1つはISSのキューポラに似たパノラマ観測所となる。同社の計画では、ISSの退役準備が整うまで3つのモジュールをISSに取り付けたままにしておくことになっており、サフレディーニ氏は退役は2028年頃になると予想している。世界がISSの打ち上げ停止を決定すれば、アクシオムのプライベート居住モジュールは切り離され、世界初の商用フリーフライング宇宙ステーションとなる。

外から見ると、アクシオムの宇宙ステーションのデザインはISSと驚くほど似ている。円筒形のモジュールは直径約15メートルで、巨大なティンカー・トイのようにステーションに接続されている。サフレディーニ氏によると、これは宇宙産業がISSをよく知っていることを利用するためだという。アクシオムのモジュール製造の主要請負業者の1つである、欧州の航空宇宙企業タレス・アレニア・スペースは、ISSのモジュールのほぼ半分も製造した。アクシオムのステーションは、既存の打ち上げロケットのサイズによっても制約されている。スペースXのスターシップなど、より大型のロケットが登場すれば、より大型の宇宙ステーションの実現が可能になるだろう。例えば、サフレディーニ氏によると、アクシオムは将来、インフレータブル・モジュールを使用するアイデアを検討しているという。これは、NASAのトランスハブに似たものになる。トランスハブは、NASAが1990年代に開発したインフレータブルISSモジュールのコンセプトだが、議会によってプロジェクトが中止された。 Axiom のモジュールは球形または環状で、各モジュールの直径は従来のハードシェル モデルの最大 3 倍になる可能性がある。

国際宇宙ステーション

イラスト: Axiom

サフレディーニ氏は、アクシオムの宇宙ステーションがさまざまな顧客に利用されると予想している。ISSと同様、政府の宇宙機関や民間企業の研究プラットフォームとして機能する。また、第一波の宇宙旅行者の目的地にもなるため、アクシオムはISSの質素な宿泊施設よりもはるかに豪華な内装を施した。クルーモジュールの装飾は、著名なインテリアデザイナーのフィリップ・スタルク氏が考案し、ふかふかのパッド入りの壁、パノラマウィンドウ、色が変わるLEDが備え付けられる。だが、アクシオムは宇宙観光事業を立ち上げるために軌道への到着を待つつもりはない。NASAからドッキングポートを確保した直後、同社はスペースX社と契約を結び、来年末までに民間宇宙飛行士4名(その1名はトム・クルーズ氏で、ISSで映画を撮影する)をISSに送る予定だ。

これほど小規模な企業にとって、これは野心的なプログラムです。Axiomの従業員数は100人未満ですが、規模の小ささを経験で補っています。Axiomの共同創業者となる前、サフレディーニ氏はNASAで10年間、国際宇宙ステーション(ISS)のプログラムマネージャーを務めていました。この経験は、他社が失敗した分野でAxiomが成功する上で役立つだろうと彼は述べています。これまで、民間宇宙ステーションの計画は数多くありましたが、実現には至りませんでした。

商業宇宙ステーションの構想は、宇宙時代そのものと同じくらい古い。バズとニールが大きな一歩を踏み出す何年も前から、ホテル経営者や防衛関連企業は軌道上のヒルトンホテルや100人規模の宇宙ステーションの計画を進めていた。1960年代には、軌道上で生活し働く人々の活気あるエコシステムが実現するのは、ほんの数十年後のことのように思われていた。しかし、大型宇宙ステーションの建設は、誰も想像していなかったほど困難で費用もかかることが判明した。

NASAにとってISSがまだ夢のまた夢だった時代、同機関はスカイラボで地球外のホスピタリティ事業に初めて進出しました。スカイラボは最大3人の宇宙飛行士を数週間にわたって収容できる施設でした。鉄のカーテンの向こう側では、ロシアがサリュート、そしてミールと、一連の小型宇宙ステーションを建設しました。これは始まりではありましたが、スタンリー・キューブリック監督の最高傑作『2001年宇宙の旅』で描かれた軌道上の巨大な車輪、スペースステーションVとは程遠いものでした。

NASAのスカイラブは、1979年の夏にNASAが大気圏で燃え尽きるまで、わずか3人の宇宙飛行士の乗組員しか収容できなかった。軌道上にあるものはすべて最終的には地球に落下し、スカイラブは1981年に初飛行を迎えるスペースシャトルなしでは高度を維持する方法がなかった。しかし、NASAは宇宙ステーションの構想を諦めていなかった。翌年、NASAは次世代の軌道上基地「フリーダム」の設計作業を開始するため、宇宙ステーション特別委員会を立ち上げた。このステーションは一度に最大8人の宇宙飛行士を収容することを目的としており、カナダ、日本、およびヨーロッパの数カ国が資金提供して建造される予定だった。このステーションは、後に国際宇宙ステーションとなるものと驚くほどよく似ていた。実際、NASAによると、国際宇宙ステーションのハードウェア設計の約75%は、もともとフリーダムのために設計されたものだったという。

フリーダム計画は当初から、低軌道商業化への跳躍台として構想されていました。1982年のメモで、NASA長官ジェームズ・ベッグスは「宇宙ステーションは宇宙における次の大胆な一歩であると確信している」と述べ、「宇宙の商業的および科学的利益を最大限に享受するという長期計画の不可欠な要素である」と記しました。しかし、フリーダム計画は実現しませんでした。10年にわたる作業を経て、NASAのエンジニアたちは数十億ドルもの資金を費やしたにもかかわらず、いまだにステーションの設計は固まっていませんでした。議会はもはや計画に飽き飽きしていました。1993年、NASAの宇宙ステーション計画は僅差で中止を免れました。

クリントン政権はこの問題への解決策として、フリーダム計画を廃止し、他国からのより多額の拠出を得て共同で宇宙ステーションを建設し、コストを削減するという案を出した。冷戦は終結に向かっており、国際協調の強力な象徴となる宇宙ステーションへの協力に有利な政治環境が整えられていた。ロシアは速やかにこの案に賛同し、自国の宇宙ステーション「ミール2」の計画を放棄した。欧州と日本も同様の姿勢をとった。大規模宇宙ステーション建設に向けた数十年にわたる地道な努力の後、ISSの最初の構成要素は1998年11月に打ち上げられた。それから2年も経たないうちに、ISSは最初の宇宙飛行士を受け入れた。

NASAが宇宙ステーションの建設を真剣に検討し始めた直後から、民間セクターは参入の道を模索し始めました。1982年、元NASAエンジニアがスペース・インダストリーズという会社を設立し、すぐにNASAと覚書を締結し、インダストリアル・スペース・ファシリティと呼ばれる無人宇宙ステーションを開発しました。しかし、十分な数の顧客獲得に苦労し、議会からの補助金も得られなかったため、宇宙ステーションの計画は頓挫しました。

ホテル経営者たちも注目していた。1960年代後半の宇宙会議で軌道上ホテルや月面リゾートのアイデアをいくつか提案した後、ヒルトンホテルの設計者たちは新世紀直前に同社の宇宙ステーション構想を復活させ、使用済みのスペースシャトルブースターで建設する大型回転式円形宇宙ステーションの計画を発表した。このアイデアは「スペースアイランド」と呼ばれたが、構想段階から先には進んでいないようだ。数年後、バジェットスイートホテルのオーナーとしてホスピタリティ業界の巨頭となったロバート・ビゲローも、軌道上に宇宙ステーションを建設する意向を発表した。ビゲローは2016年に試験用にISSへの膨張式モジュールを打ち上げたが、彼の宇宙企業ビゲロー・エアロスペースは今年初めに全従業員を解雇した(ヒルトンホテルとビゲロー・エアロスペースの担当者は、『WIRED』US版のコメント要請には応じなかった)。

「20年前、私たちは微小重力下での生活や仕事の経験がほとんどありませんでした」とマカリスター氏は語る。「商業宇宙ステーションの構想が持ち上がった頃、低軌道での経済活動はほとんど見られませんでした。どんな市場が生まれるのか、ましてやどれが利益を生むのか、誰も全く分かっていませんでした。私たちは少し先を進んでいたのかもしれません。」

サフレディーニ氏は、アクシオムが他社が失敗した分野で成功できると楽観視している。ISSプログラムの管理経験を通じて、軌道上基地の建設と運用コストを大幅に削減できるあらゆる分野を熟知したとサフレディーニ氏は語る。例えば、ISSの建設に使用されるほぼすべての部品は宇宙仕様の部品であり、軌道上で正常に動作することを保証するために、厳格なエンジニアリング基準と試験結果を満たす必要がある。しかしサフレディーニ氏によると、多くの場合、特にISS与圧モジュール内部では、宇宙仕様の部品を使用する必要はなく、市販の既製部品で十分機能する。「必ずしも宇宙仕様のファンを購入する必要はありません」とサフレディーニ氏は語る。「ISSは、私たちが何をしなくてもよいかを教えてくれたのです。」

アクシオムには、ISSを出発点として利用できるという利点もある。これは、NASAが数年前にISSのドッキングポートの1つを無償提供することを決定するまで得られなかった贅沢だ。これにより、アクシオムは宇宙ステーションを一度にすべて建設するのではなく、段階的にゆっくりと構築できる。実際、アクシオムは、ISSから切り離す準備が整う直前まで、独自の電源モジュールを軌道上に打ち上げない。それまでは、生命維持システムの電源はISSに依存するため、新しいモジュールのテストに伴うリスクの一部が軽減される。また、独立したステーションが完成する前に、宇宙飛行士やペイロードを自社モジュールに送り込むことで収益を上げ始めることができ、ステーション建設にかかる多額の初期費用を軽減できる。

「資本集約性と市場の不確実性が、宇宙ステーションの建設と運営を非常に困難にしているのです」と、宇宙分野に特化したコンサルティング会社、ブライス・スペース・アンド・テクノロジーのCEO、カリッサ・クリステンセン氏は語る。「しかし、構築したチーム、豊富な専門知識、そして明らかに得られる財政支援を考えると、アクシオムは非常に有利な立場にあると言えるでしょう。」

アクシオムは、軌道に乗せる民間宇宙ステーションを建設する最初の企業かもしれないが、最後の企業ではないだろう。ジェフ・ベゾス氏は、ブルーオリジンを設立した目的は、地球外で何百万人もの人々が生活し、働くことを可能にする宇宙経済の基盤を築くことだと述べている。同社は今年初め、「軌道上居住施設設計責任者」の求人募集を掲載しており、同社が低地球軌道上の宇宙ステーション建設に真剣に取り組んでいることを示唆している(ブルーオリジンの担当者はWIREDのコメント要請に応じなかった)。そして、国際宇宙ステーション(ISS)の後も、政府が運営する宇宙ステーションは存在するだろう。中国は、国家宇宙機関が10年後に建設予定の大型宇宙ステーションのハードウェアを試験するため、「天宮1号」と「天宮2号」という2つの小型宇宙ステーションを打ち上げた。

サフレディーニ氏は、将来、地球低軌道に宇宙ステーションが満杯になり、その多くがISSをはるかに凌駕する規模になると想像している。アクシオム社が最初のステーションを建設した後、次のステップは、軌道上で製品を製造したい企業向けに特注のステーションを建設することだとサフレディーニ氏は語る。50年後には、公園、学校、ショッピングセンターを備えた大型の回転式宇宙ステーションを同社が所有し、プロの宇宙飛行士だけでなくその家族も受け入れる場所になるとサフレディーニ氏は期待している。彼が思い描いているのは、外側のリングに人工重力を作り出し、中央には微小重力研究に用いる非回転ハブを備えた回転式ステーションだ。この種のステーションを制御するには、まだ解決すべき大きな技術的課題が残っており、これほど大量の物資を軌道上に輸送するには、宇宙へのアクセスコストを大幅に削減する必要がある。しかしサフレディーニ氏にとって、人類が太陽系に進出するためには、これらは世界が受け入れなければならない問題なのだ。

「私たちは、地球低軌道に定住するという、まさにその段階を目指しています」とサフレディーニ氏は語る。「探査から定住への進化こそが、人類が次の大きな一歩を踏み出し、地球外で永住するために不可欠なものです。それが、私たちが取り組んでいる長期的なビジョンなのです。」


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ダニエル・オーバーハウスは、WIREDの元スタッフライターで、宇宙探査とエネルギーの未来について執筆していました。著書に『Extraterrestrial Languages』(MIT Press、2019年)があり、以前はMotherboardのニュースエディターを務めていました。…続きを読む

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