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なぜ小惑星が将来の採掘と製造のフロンティアとして注目されるのか

なぜ小惑星が将来の採掘と製造のフロンティアとして注目されるのか
小惑星採掘
このアーティストの構想図では、採掘宇宙船が小惑星とランデブーしています。(SpaceResources.lu)

衛星通信が最初の商業宇宙フロンティアとなってから55年が経ち、宇宙観光が次のフロンティアとして迫りつつあります。しかし、その先には何があるのでしょうか?宇宙での採掘や製造業を想像できますか?

これらは、土曜日にシアトルの航空博物館にプロフェッショナル未来学者協会のメンバーが集まった際に注目された機会だ。

「私が予見する大きな変化は、私たちが小惑星で生活し、働き、それらを文明の資源として活用し始める時です。…生産性が飛躍的に向上し、富が生まれ、地球に害を与えることなく物事を行うことができるようになるでしょう」と、ボーイング・リサーチ・アンド・テクノロジーのシステム技術チーフエンジニアであり、ボーイングのシニアテクニカルフェロー(SF作家でもある)でもあるブライアン・ティロットソン氏は述べた。

「これは産業革命よりもはるかに大きなものになるだろう。そして今回は地球にとって悪いことではなく、良いこととなるだろう」とティロットソン氏は語った。

ティロットソン氏がそう言う理由は重力に関係している。地球上では、工場の床で90ポンド(約45kg)もの物を運ぶには、人間(あるいはロボット)がかなりの労力を要す。しかし、典型的な小惑星のような低重力環境では、同じ量の筋力や機械力で400トンもの物質を移動させることができるのだ。

消費されるエネルギーの観点から言えば、工業原料を宇宙で輸送する方が地球の海で輸送するよりもはるかに簡単だろう。

大きな課題が待ち受ける

確かに、宇宙を拠点とする産業活動は、ペイロードを宇宙に打ち上げるコストをはじめ、大きな課題に直面しています。小惑星から採取した原材料を燃料や工業材料に変換するには、新たな製造プロセスの開発が不可欠です。しかし、ティロットソン氏は、積層造形、人工知能、ロボット工学のトレンドを見れば、次の世紀にはこれらの課題を克服できる可能性があると述べています。

「もしそれが実現すれば、地球の産業の一部を宇宙に移すほどの規模で、地球に物資を輸出し始めることができる能力が宇宙に得られることになる」とティロットソン氏は語った。

宇宙の未来パネル
スペースフライト・インダストリーズのジェフ・ロバーツ氏、ボーイングのマーナ・カゲレ氏とブライアン・ティロットソン氏、そしてプラネタリー・リソーシズのクリス・ルウィッキ氏が、宇宙商業の長期的な将来について議論する。(GeekWire Photo / アラン・ボイル)

この考え方は、アマゾンの億万長者ジェフ・ベゾス氏の、何百万人もの人々が宇宙で生活し働くという長期ビジョンと一致している。そうなれば、重工業は主に惑星外で行われることになり、地球は厳密に「居住および軽工業」用途に限定されることになる。

ベゾス氏は、そのビジョンが現実のものとなるまでには数百年かかる可能性があると述べていますが、商業ベンチャー企業はすでにその基礎を築いています。ベゾス氏のブルーオリジンは、宇宙へのアクセスコストの削減を目指す先駆者の一つです。ライバルである億万長者のイーロン・マスク氏が設立したスペースXも同様です。ボーイング社でさえ、NASA向けにスターライナーと呼ばれる低コストの宇宙船の開発に取り組んでいます。

ボーイングはまた、国際宇宙ステーションの任務終了後にNASA主導の探査や商業活動のプラットフォームとして使用できる可能性のある宇宙居住施設のコンセプトを開発している企業の一つでもある。

一方、シアトルに拠点を置くスペースフライト・インダストリーズは、スペースXのファルコン9からインドのPSLVロケット、ロケット・ラボの低コストのエレクトロンロケットに至るまで、商業市場におけるあらゆる打ち上げ機の使用を最適化する方法を開拓している。

「私たちは小型宇宙船向けのウーバーやリフトのようなサービスを行っています」とスペースフライト社の打ち上げプログラムディレクター、ジェフ・ロバーツ氏は未来学者たちに語った。

小惑星が魅力的な理由

小惑星は地球に何をもたらすのでしょうか?ワシントン州レドモンドに本社を置くプラネタリー・リソーシズの社長兼CEO、クリス・ルウィッキ氏は、小惑星から採掘された物質の産業利用には二つの段階があると考えています。

プラネタリー・リソーシズは、今後数年以内に小惑星探査の第一段階に着手する準備を進めている。第一段階では、適切な地球近傍小惑星から水氷を採取し、そのすべてを水素と酸素に変換して宇宙ロケット燃料補給基地に供給する。こうした基地は、ユナイテッド・ローンチ・アライアンスが設計中の高度極低温進化型段階(AECS)のような宇宙輸送機や、まだ設計されていない惑星間宇宙船にとって有用なものとなるだろう。

次の段階では、宇宙での製造と貴金属の採掘へと進むことになるだろう。

「フェーズ2では、おそらくSF小説で読んだようなことにもっと踏み込むことになるでしょう」とレウィッキ氏は述べた。「宇宙居住施設やホテル、巨大な環状宇宙構造物を建設し、白金族金属のような豊富な希少金属を利用できるようにし、1860年代にアルミニウムで見られたような変化を遂げ、プラチナをかつてのアルミニウムと同じくらい豊富に供給できるようになるでしょう。」

絵に描いた餅のように聞こえるかもしれないが、ゴールドマン・サックスのアナリスト、ノア・ポポナック氏は4月に投資家に送ったメモの中で、コストの急速な低下により小惑星採掘や宇宙での製造がますます現実的になってきていると述べた。

「宇宙採掘は認識されているよりも現実的なのかもしれない…フットボール競技場ほどの大きさの小惑星1つには、250億ドルから500億ドル相当のプラチナが含まれている可能性がある」とポポナック氏は書いている。

また、エンジニアリングおよび建設業界の世界トップ企業のひとつであるベクテル社が、プラネタリー・リソーシズ社の中核投資家であることも注目される。

ワシントン州ボセルに拠点を置くテザーズ・アンリミテッドは、宇宙での使用を目的とした3Dプリンターとリサイクラー「リファブリケーター」を既に開発中です。この装置は国際宇宙ステーションでプラスチック製品を製造できます。不要になった製品は、再びプラスチックに再生して再利用できます。テザーズ・アンリミテッドは、軌道上でトラス構造物を建設するシステムの開発にも取り組んでいます。

宇宙初の3Dプリンターを開発したカリフォルニアに拠点を置くメイド・イン・スペース社は、宇宙での製造と組み立ての独自のデモンストレーションを計画している。

ティロットソン氏は、自身の知る限り、ボーイング社は小惑星採掘や宇宙での製造に関するプロジェクトは進めていないと述べた。しかし、SF作家として、彼は「Made in Space」のラベルが貼られた最初の量産製品が登場する日を心待ちにしている。

「それがどうなるかはまだはっきりしない」と彼は言った。「しかし、もし十分な手頃な価格で製品を製造できれば、地球上で製造されているよりも安く製造できれば…最終的にはそうなると思います。」