異端の思想家：ストーク・スペースCEOのアンディ・ラプサ氏がロケットの再利用に向けた革新的な方法を模索
編集者注： このシリーズでは、シアトル地域を拠点とする 「Uncommon Thinkers（型破りな思想家）」と呼ばれる5名を紹介しています。彼らは発明家、科学者、技術者、そして起業家であり、業界を変革し、世界に前向きな変化をもたらしています。彼らは12月12日 に開催されるGeekWire Galaで 表彰されます。Uncommon Thinkersは 、Greater Seattle Partnersとの提携により開催されます。
ワシントン州ケント — 世界で最も有名な億万長者の二人、イーロン・マスク氏とジェフ・ベゾス氏と同様に、ストーク・スペース社のCEO、アンディ・ラプサ氏は、宇宙船を飛行機と同じくらい再利用可能にすることに熱心に取り組んでいる。
「当社の大きなテーマの一つは、宇宙へ行き、任務を遂行し、帰還して方向転換し、再び飛行できる、完全かつ迅速に再利用可能な宇宙船をいかに構築するかということです」と彼は言う。「これは新しいビジョンではありません。私たちは1950年代、1960年代、あるいはそれ以前から、完全再利用可能な宇宙船を夢見てきました。ですから、大きな問題は、それをどのように実現するかということです。」
ベゾスやマスクとは異なり、ラプサ氏は億万長者ではない。むしろ、数十億ドル規模の投資資金を持つ支援者たちに訴えた。その支援者には、気候変動問題へのクリーンテクノロジーの革新に注力するファンド「ブレークスルー・エナジー・ベンチャーズ」を通じてストークに投資したマイクロソフトの共同創業者ビル・ゲイツ氏も含まれる。
気候変動と闘うロケット？これは、再利用可能なロケットの利点に関するラプサの独特な視点の一部です。
バッタからロケットホッパーへ
ラプサ氏の宇宙への関心は、1980年代から90年代にかけての幼少期に遡ります。NASAがスペースシャトルを飛ばしていた頃、ラプサ氏はペンシルベニア州で模型ロケットを飛ばしていた少年でした。
「エステスロケットをたくさん作りました。打ち上げ方もいろいろで、両親があまり喜ばないこともありました」と42歳のラプサは回想する。「小さなペイロードコンパートメントがあって、姉は私のペイロードの選択に満足していなかったんです。…でも、それがすごく楽しかったんです。グラスホッパーが飛ぶ体験ができたんですから。」
子供の頃は建築家になることを夢見ていましたが、最終的にはエンジニアリングの道へと進みました。コーネル大学で機械工学の学士号を取得した後、ミシガン大学で航空宇宙工学の博士号を取得しました。ミシガン大学で、彼は流体、燃焼、そして推進力という情熱を見出しました。つまり、物事を照らし、動かすことです。
ラプサは情熱を追ってシアトル地域へ移り、ケント州にあるベゾス氏の宇宙ベンチャー企業ブルーオリジンで働き始めました。彼はBE-3、BE-3U、BE-4ロケットエンジンを含む同社の推進システムの開発を主導しました。これが、ストークのもう一人の共同創業者であり、最高技術責任者（CTO）のトム・フェルドマンと彼が出会ったきっかけです。
すぐに、スタートアップの種が根付きました。
「世界は必ず完全再利用可能な乗り物へと移行すると、私は1000%確信しています」とラプサ氏は語る。「これは非常に協調的な取り組みが必要だと考えました。そこで、業界を見渡して、誰が取り組んでいるのかを突き止めました。」
完全な再利用性は、単なる技術的な成果ではありません。何十年もの間、打ち上げ会社は数百万ドルもするロケットを一度使ったら基本的に捨てていました。イーロン・マスクとスペースXの驚異的な成功は、同社がロケットのハードウェアの大部分を何度も繰り返し使用できる能力に起因しており、宇宙へのアクセスコストを劇的に削減しました。
より安価な打ち上げは、スペースX社がスターリンク・ブロードバンド・ネットワークのために軌道上に打ち上げた巨大衛星群から、ブレークスルー・エナジー・ベンチャーズ社が低コストで地球とその気候をより詳細に監視することに関心を示していることまで、最終フロンティアに新たな展望を開く可能性がある。
ベゾス氏は完全な再利用性を「ロケットの聖杯」と呼んでおり、ラプサ氏も同意見だ。
では、次のフロンティアとは一体何なのでしょうか？ラプサ氏は当時、「業界では多くの雑音があった」ものの、ロケットの再利用に関する斬新なアプローチについて、力強い兆候はあまり見られなかったと振り返ります。「その頃、トムと話し始めました。新しい会社を作るという気持ちで始めたわけではありませんでした」とラプサ氏は言います。「しかし、話し合っていくうちに、次の会社はまだ存在していないことがどんどん明らかになりました。私たち自身が始めなければならないのです。」
ブルーオリジンを去るのは容易なことではありませんでした。「スタートアップの創業者に家族がいるというのは、かなり珍しいことです」とラプサ氏は言います。「高給で安定した仕事と家族を養う仕事を辞め、独り立ちし、給料を手放して、この不確実性の渦巻く世界に足を踏み入れるという決断は…確かに重い決断でした。」
対照的に、フェルドマン氏は2019年にラプサ氏と共にストーク・スペースを設立した際、安堵感を覚えたと回想する。「会社を立ち上げたいとずっと思っていましたが、それがどんな会社になるのかは分かりませんでした。こんなことになるなんて夢にも思っていませんでした。でも、じっくり考えていくうちに、だんだんと明確になっていきました」とフェルドマン氏は語る。
「これは避けられない未来です」と彼は説明する。「5年後、10年後、50年後には、誰かがこれらのものを海に捨てない方法を見つけ出すでしょう。真剣に取り組んでいる人は誰もいませんでしたが、私たちはその問題を解決するかなり良い解決策を知っているような気がしていました。」
ストーク・スペースは、全米科学財団とNASAから研究助成金を獲得し、2021年に910万ドルのシード資金を調達した。同社はすぐにワシントン州中部のモーゼスレイクに開発・試験施設を設立した。
その後、スタートアップ企業は本格的に飛躍を遂げた。ストークは、ブレークスルー・エナジー・ベンチャーズが主導する資金調達ラウンドで6,500万ドルを調達した。ケープカナベラルの第14発射施設の使用権を確保した。そこは、1962年にジョン・グレンが歴史的な軌道飛行に成功した場所である。さらに、完全再利用可能な第2段ロケットに必要な技術を試験するため、「ホッパー」ロケットの試作機2機を製作した。
ストーク・スペースの上昇は、2023年9月にホッパー2プロトタイプがモーゼスレイク試験場で打ち上げられ、空中30フィートまで上昇し、15個のスラスターリングを15秒間噴射した後、地面に着地したことで、まったく新しい段階に入った。
ラプサ氏は、このテストの後、チームはホッパーから学ぶべきことをすべて学んだと述べた。「今は軌道投入に全力を注いでいます」と彼は語った。
ロケット工場の内部
現在、Hopper2はStoke Space社の168,000平方フィート（約16,000平方メートル）の本社工場のフロアに、誇らしい場所を占めています。この工場は、創業者たちの古巣であるBlue Originからそう遠くないケント州に、一から建設されました。
広大な敷地面積のおかげで、ゆったりとくつろげる空間が確保されている。推進剤タンクとなる金属板のシリンダーが一列に並び、フル装備の機械工場、そしてストークのロケットエンジンの部品を製造できる巨大な3Dプリンターが一列に並んでいる。モーゼスレイクで最近高温燃焼試験を終えた第一段エンジンの一つは、次の試験に向けてケントで微調整中だった。
「私たちは、フルフロー段燃焼と呼ばれる、実現可能な最高性能のロケットエンジン構造を目指しています」とラプサ氏は述べた。「世界史上、この技術は3回しか試みられておらず、そのうち1回はSpaceXのラプターによって成功しています。ですから、私たちのような小さなスタートアップ企業にとって、この技術に挑戦し、現在のような規模で実現しようとするのは、技術的に大胆な決断でしたが、今年初めにエンジンを始動させることができました。」
Novaの第一段の計画は革新的ですが、第二段の計画はさらに革新的です。これまでのところ、二段式ロケットの第二段を無傷で宇宙から帰還させたのは、SpaceX社だけです。これは同社の超大型ロケット「スターシップ」の試験中に行われました。通常、ロケットの第二段は任務を終えると大気圏で燃え尽きてしまいます。回収するのは非常に困難です。
ラプサとストークチームの他のメンバーは、この問題を解決しようとしています。ホッパー2と同様に、ノヴァの第2段には推進力と姿勢制御のための小型水素燃料スラスターのリングが搭載されます。さらに、金属製の熱シールドも搭載され、金属内の微細なチャネルを循環する液体水素によって冷却されます。
これは、熱保護にセラミックタイルを採用しているSpaceXのStarshipのアプローチとは異なる。先週、LapsaはソーシャルメディアプラットフォームXへの投稿で、マスク氏の「Starshipにとって残された最大の技術的課題は、完全かつ即時に再利用可能な熱シールドだ」という指摘に触れた。
「これはいわば私たちの設立理念でした」とラプサ氏は返答した。「ストーク・スペースの熱シールドは文字通り防弾です。」
ラプサ氏によると、液冷式ヒートシールドのアイデアは当初から「頭の中に焼き付いていた」という。「これは本当に、本当に強力な冷却方法で、ずっと頭から離れなかったんです」と彼は言う。「そこで問題になったのは、それをベースにどうやって宇宙船を造り、質量効率を高めつつ、本来の宇宙での機能を果たすにはどうすればいいのか、ということだったんです」
これが、ラプサ社、フェルドマン氏、そして160名の従業員を抱えるチームが直面する課題です。ブルーオリジンと同様に、ストーク社はエンジン試験から始まる、厳しい段階的な開発スケジュールを踏んでいます。そしてスペースXと同様に、ストーク社は「試行錯誤し、失敗しても学び、そしてすぐに再挑戦する」という戦略を採用しています。
「私たちは迅速なイテレーションという考え方を徹底的に支持しています」とラプサ氏は語る。「どこに境界線を引くかは、エンジニアリングの判断に大きく左右されます。社内では『粗雑か粗悪か』についてよく話し合っています。粗悪であってはなりません。…失敗するなら、そこから良い教訓を得るべきです。」
成功の秘訣の一つは、創業者の役割の巧みな組み合わせにあります。「アンディは事業運営と資金調達において素晴らしい仕事をしてくれました」とフェルドマン氏は言います。「私の役割は、どちらかというと技術的な部分に重点を置いています。…私の主な仕事は、情報を収集し、賢明な選択をするためのサポートをすることです。」
今後の道
すべてが順調に進めば、ストーク・スペースは来年末までにフロリダから最初のノヴァロケットを打ち上げる予定だ。しかし、その打ち上げはモーゼスレイクで行われたような短距離の打ち上げではないだろう。
「次の飛行では軌道に乗せられるだろう」とラプサ氏は言う。
それからどうなるでしょうか？1年後には、SpaceXの完全再利用可能なStarshipが1回の飛行で100トン以上の貨物を低軌道に運ぶ可能性があり、Blue OriginのNew Glennロケットは最大45トンの貨物を軌道に乗せる可能性があります。Stoke Spaceのためのスペースは確保できるでしょうか？
SpaceXと並んでニッチな市場を見つけるのは怖いように聞こえるかもしれないが、Lapsaはひるまない。
「『スターシップが稼働したらどうするんですか？』という質問が最近よく聞かれます。個人的には、その世界にとても興奮しています」とラプサ氏は語る。「スターシップは、宇宙に重厚なインフラを敷設する上で役立つと思います。私たちを含め、業界全体にとってより多くの機会を生み出すと考えています。」
ラプサは、中規模打ち上げ能力、つまり2トンから20トンの積荷を低地球軌道に送る能力を備えた完全に再利用可能なロケットを提供できる打ち上げ会社には余地があると主張している。
「コストベースで競争できるだけでなく、例えば空席状況、例えば相乗りではなく直行便を提供するといった点でも競争し、勝利を収められる必要があります」と彼は言う。「スターシップは、業界に完全な再利用性を実現させるようプレッシャーをかけるでしょう。なぜなら、スターシップはコストを根本的に変えるからです。」
ストークの投資家たちはラプサの主張を受け入れた。昨年の資金調達後、同社は過去最大となる1億ドルの資金注入を受け、今回もブレイクスルー・エナジー・ベンチャーズが資金調達ラウンドに参加した。
クリーンテクノロジーに特化したベンチャーファンドが、なぜ大量の煙と炎を発生させる産業に投資する必要があるのでしょうか？Lapsaは答えを持っています。宇宙搭載センサーは、気候変動の影響を追跡する上でますます重要な役割を果たしています。宇宙へのアクセスが安価になれば、気候科学者にとってより質の高いデータが得られる可能性があります。
「宇宙で持続的かつより地球規模の視点を得ることは非常に重要であり、宇宙には設置できるセンサーや検出方法が山ほどある」とラプサ氏は言う。
そのセールスポイントは、Breakthrough Energy Ventures の共感を呼びました。
「ストークは、宇宙技術が脱炭素化にどのように貢献できるかを実証する最前線に立っています」と、ブレイクスルー・エナジー・ベンチャーズのパートナー、クリスチャン・ガルシア氏は電子メールでの声明で述べた。「同社は既に、先進的で再利用可能な宇宙打ち上げロケットの開発において大きな進歩を遂げており、メタン漏れや山火事のリアルタイム検知から、森林や海洋といった自然資源の保護まで、気候変動対策における様々な可能性を切り開いています。」
ラプサはガルシアからも多大な賞賛を受けた。
「アンディが指揮を執ることで、ストークは地球の気候問題を解決しながら、宇宙経済を持続可能かつ拡張可能なものにする独自の立場に立つことになる」とガルシア氏は語った。
なぜ地球で止まるのか？今のところ、ラプサ氏と彼のチームはノヴァの打ち上げに全力を注いでいる。しかし、ストーク・スペース社の野望が地球低軌道に限定されているのかと尋ねると、ラプサ氏はその考えを否定した。
「限界はない」と彼は言う。「問題は、市場がどこにあるかだ」
ラプサ氏は、火星に都市を建設するというマスク氏の長期ビジョンや、何百万人もの人々が宇宙で生活し働くというベゾス氏のビジョンを実現できれば「素晴らしい」だろうと語る。
「しかし、これらの構想を実現するには、宇宙に多様なセクターと垂直分野を持つ、多様で健全で収益性の高い経済が必要だと考えています。宇宙には多くの競争が必要です」と彼は言います。「これらの構想を実際に実現させるには、まさにそれらが必要不可欠だと考えています。ですから、私たちはそこに注力しており、市場が私たちをどこに導くにせよ、それを追求していくつもりです。」
