火星に「放り込まれ」たいですか?

過去2年間で、社会全体がますます「競争的」になってきました。大学院入試や公務員試験の受験者も急増し、教員資格認定試験の受験者数も1000万人を超えた。困難な状況では、普通の人々の生存物語が常に私たちに共感を与え、簡単に「防御を打ち破る」ことができます。

共感した後、変わることはできるのかと尋ねる人もいるかもしれません。

長期的には、資源が一定である世界では、人類の運命は「量」となり、国や民族さえもこれが原因で敵対するようになるだろう。究極の解決策は何でしょうか?私は最近、「火星への旅：赤い惑星への移住計画」という本を読みました。そこには、「無限の資源がある宇宙でのみ、すべての人々が兄弟姉妹になれる」と書かれていました。

火星に移住するというのは、とても遠い話でSFのような話に聞こえます。遠くの水は本当にすぐに喉の渇きを癒すことができるのでしょうか？

このビジョンについて言及する理由は、著者の航空宇宙技術者ロバート・ズブリンが、火星探査には魔法のような新しい技術は必要ないと考えているからです。現在すでに存在する技術を使用すれば、10年以内に火星に最初の前哨基地を建設することができます。

宇宙線、太陽フレア、無重力、高コスト、心理的要因、生命維持システムなど、反対派が挙げた障害は徐々に解消されつつある。たとえば、既存の化学推進剤を使用すれば、人間が地球から火星まで旅行するのにかかる時間はわずか 6 か月です。これは、人間の身体能力と心理能力の範囲内であり、多くの宇宙飛行士が宇宙ステーションで過ごす標準的な時間でもあります。

事実は、普通の人間が宇宙に行くことは不可能ではないことを証明しています。昨年、ブルーオリジンとヴァージン・ギャラクティックはともに初の弾道宇宙観光旅行を成功させ、スペースXは民間人4人を低地球軌道に送り込むことに成功した。

したがって、著者は、次の世紀は火星の世紀になると大胆に予測しています。

新大陸の発見と同じくらい重要なこの探査において、誰が火星に行けるか、誰が行けないかを決めることが、当然ながら国家間の競争の新たな焦点となっている。昨年末、マスク氏のスペースXスターリンク衛星は、2021年7月と10月の2回にわたり、我が国の宇宙ステーションの軌道に積極的に進入し、激しい議論を巻き起こした。つい最近、1月21日に、米国は中国航天科技集団第一科学院、中国航天科技集団第四科学院、および保利科技集団の3社に対する制裁を発表しました。

先を見るのが耐えられないなら、遠くを見て、次の故郷を探検し、外に向かって発展し、「退化」から抜け出すのもいいでしょう。この冬、まずは人類が火星に旅行できる方法について学んでみませんか？

火星へ向かう：追い出されてみるのはいかがでしょうか？

長い旅を計画するときは、まずルートと移動手段を選択する必要がありますが、火星の探検でも同じことが言えます。現在までの惑星間ミッションはすべて「直接打ち上げ」であり、アポロ月面着陸のときのように、燃料点火、ジェット推進、打ち上げロケットを使用して宇宙船を低地球軌道に送り込んでいる。

しかし、誰もが知っているように、この方法は非常に時間がかかり、コストもかかります。アポロ宇宙飛行士を月に送ったサターンVの開発には64億ドルもの費用がかかった。こうした資金を燃やすモデルが納税者の支持を得られたのは、おそらく米国とソ連が覇権を争っていた冷戦時代だけだろう。平時においては、サターンV型のような大型スラスタの再設計と製造は極めて困難と思われます。

それで、他の旅行方法はありますか?

最近、カリフォルニアを拠点とするスタートアップ企業 SpinLaunch が、宇宙飛行に対する革新的なアプローチで注目を集めています。簡単に言えば、この会社は人類を宇宙に「送り込む」ことを望んでいる。

（ニューメキシコ州にある同社の弾道加速器）

SpinLaunch は、運動エネルギーを主な方法として使用する打ち上げシステムを開発しました。ロケットを真空遠心分離機に通して、音速の数倍の時速数千マイルで回転させることにより、宇宙に打ち上げられます。

このアプローチには 2 つの利点があります。一つは安いです。従来の宇宙ロケットは、離陸するために大量の燃料に依存しており、コストがかかります。スペースシャトルの時代、地球の軌道に物を送るコストは1ポンドあたり約10万ドルでした。 SpaceX のロケット回収技術は再利用可能であるためコストが大幅に削減され、価格は 1 ポンドあたり 2,000 ドルになります。 SpinLaunch の運動エネルギーシステムは軌道に到達するために必要な燃料を大幅に削減し、理論的には価格をさらに下げることができる可能性があります。

2つ目は、容量の拡大です。大量の燃料を運ぶ必要がないため、ロケットの積載量は自然に増加し、打ち上げの全体的な商業的価値が向上します。スピンローンチ社は、数個の小型衛星に相当する約200キログラムの積載物を運べるように軌道衛星を設計した。

この方法は本当に信頼できるのでしょうか?

実際のところ、この技術的なロジックは新しいものではありません。 1960 年代初頭、米国とカナダは上層大気に探査機を投射できる HARP (高高度研究プロジェクト) システムを開発しました。これは実際にうまくいきましたが、最終的に政治的な理由でプロジェクトは中止されました。

営利企業であるSpinLaunchは、昨年、運動エネルギーによる打ち上げの商業的実現可能性を確認しました。同社のCEO、ジョナサン・ヤニー氏はかつてメディアに対し、「我々は本当にこれができると証明しなければならない」と語った。

2021年10月、スペースポートはニューメキシコ州で試験打ち上げを実施し、わずか20％の電力でプロトタイプを「数万フィート」上空に打ち上げた。

（スピンローンチの軌道打ち上げロケットの断面図）

もちろん、この「人を捨てる」という方法にもリスクはあります。

まず第一に信頼性です。高速回転は非常に危険であり、壊滅的な結果を招く可能性があります。ロケットの爆発とは異なり、この運動エネルギー発射システムが故障すると、ロケットと動力装置全体が失われますが、ロケットの爆発ではロケットのみが失われます。両者のコストは比較になりません。

2つ目は商業的可能性です。一方、運動エネルギーに頼るため、ロケットの上昇高度には限界があり、この方法では大きすぎるロケットを打ち上げることができません。また、高高度地域の気圧は低いため、この打ち上げモードに適していますが、同時に建設コストとエンジニアリングの複雑さも増加します。最終的なコストがSpaceXのような再利用可能なロケットよりも高ければ、商業化の見込みは依然として薄い。

さらに、この打ち上げによって解決されるのは往路の問題だけです。完全な宇宙ミッションには帰還計画も必要であり、この動力装置を月や火星で再現するのは明らかに不可能である。

もちろん、これはまだ始まりに過ぎません。 SpinLaunch にはまだ証明すべきことがたくさんあるため、同社は今後 6 ～ 8 か月以内に Spaceport America から約 30 回の弾道飛行試験を実施する計画も立てています。

実際、SpaceXのロケット回収ソリューションとSpinLaunchの運動エネルギーソリューションに加えて、米国はラムジェットを使用してマッハ7の速度でペイロードを低地球軌道に打ち上げるロケット代替案も開発している。このようなシステムは1日に複数回打ち上げることができ、SpinLaunchよりも安価で安全である可能性が高い。

火星への旅が新世界のフロンティアとなり、人類が果てしない宇宙に一歩近づいたことは疑いようがありません。

商業の力: なぜ商業企業が宇宙のスターになったのか?

宇宙探査は技術的にも財政的にも要求の厳しい取り組みであり、常に国家間の競争の領域となってきました。ますます多くの民間商業企業が参加し、多くのモデル革新をもたらし、宇宙進出はもはや少数のエリートの夢ではなく、一般市民にとって身近なものになり始めています。

ゲームのルールを絶えず変え、伝統的な「ロケット方程式」を覆している民間航空宇宙企業の急速な成長は、インターネット時代の民間企業の台頭と同様に、注目に値する現象です。

航空宇宙については基礎的なことしかわかっていませんが、成熟した情報技術業界のルールから、将来のビジネスの青写真を大まかに把握できるかもしれません。

IT 業界の法則の 1 つにムーアの法則があります。この法則を表現する方法はたくさんあります。これは、集積回路に収容できるトランジスタの数が 18 か月ごとに 2 倍になることを意味します。または、同じ価格で購入したコンピューターの性能は 18 か月ごとに 2 倍になります。あるいは、同じ性能のコンピュータの価格が 18 か月ごとに半分になる... つまり、本質は、従来の業界よりも速い成長率で、より低価格で高品質を実現することです。

当然のことながら、ロケット打ち上げもこの路線に沿って進化しており、民間企業の参加により急速な発展を遂げています。

一方で、営利企業は社会資本をもたらし、国の財政負担を大幅に軽減することができます。同時に、健全な競争は技術革新を加速し、コストをさらに削減することができます。例えば、SpaceXがロケットの回収に成功した後、各国のロケット運用者やメーカーは再利用技術の模索を始めました。例えば、SpaceXの垂直回収に加え、有翼飛行による帰還方法も絶えず改良されています。

人類全体が宇宙へ進出するためには、ロケット会社がまず内向きに進まなければなりません。

IT 業界のもう 1 つの法則は、Andy Bill の法則です。ユーザーがお金を握りしめて、電子製品を半額で買うために18か月待つことにこだわった場合、IT業界は依然として急速に発展できるでしょうか?ユーザーがハードウェアのアップデートやアップグレードを常に望んでいるのは、テクノロジー企業がビジネス構想を再構築し、新しいアプリケーションが絶えず登場しているからです。言い換えれば、アンディが与えたものをビルが奪うのです。ビルは革新的なアプリケーションを通じて、ユーザーにハードウェアのパフォーマンスを向上させ、積極的に携帯電話を新しいものに交換するよう促しています。そうしないと、メモリを多く消費するゲームをプレイしたり、より高精度の写真を撮ったり、ネットサーフィンの速度で他の人より遅れをとったりすることができなくなります。

商業打ち上げの分野に戻ると、民間人を初めて宇宙に送り、宇宙旅行を現実のものにしたのは、SpaceX、Blue Origin、Virgin Atlanticの3社であり、いずれも商業企業であることがわかります。多くの人が宇宙は自分とは関係ないと考えているときに、ビジネスモデルを絶えず革新することで、航空宇宙に対する人々の認識が変わり、空へ行きたいという欲求が刺激されます。

中国では、快舟1号ロケットがライブ放送プラットフォームを通じて4000万元相当の打ち上げサービスを販売し、問い合わせの顧客を集めた。これは、中国市場におけるロケットサービスの需要が本物であることを証明しています。

宇宙をファッションやトレンドにすること、これが過去 20 年間にインターネットがたどってきた道ではないでしょうか?

宇宙ポータル: ロケットに乗って無限の宇宙へ

業界の多くの人々は、スマートフォンが運ぶモバイルインターネットはIT業界への新たな「入り口」であり、ハードウェアとソフトウェアの交差点であると述べています。巨大なエコシステムを通じて、産業チェーンの上流、中流、下流の人々を惹きつけ、利益を得ています。

航空宇宙産業チェーン全体から見ると、ロケットは「入り口」であり、垂直的には設計、製造、打ち上げ、運用のチェーン全体を包含し、水平的には宇宙ステーション輸送、機器開発、ソフトウェアシステムなどの産業にまで広がります。システム全体の交差点として、ロケットは商業宇宙飛行にとって、スマートフォンがモバイル インターネットにとってであるようなものです。

モバイルインターネット時代の中国の発展を振り返ると、BATのような輝くスター企業の背後には、実は無視できないインフラ構築があることが分かります。これにより、ビジネスモデルが可能になり、急速な発展が維持されます。このようなインフラ構築は、宇宙通信、生命維持システム、ビデオソリューション、衛星交通管理など、ロケット産業にとっても同様に重要です。

航空宇宙産業の発展の目標が本当に「火星への突入」であるならば、これらのプロジェクトは非常に重要であり、不必要です。さらに、彼らはいかなる神秘的な技術にも依存せず、現在の技術を使用して完全に独立して革新的になることができます。例えば、米国のスタートアップ企業であるコグニティブ・スペースは、衛星の運用を自動化し、各衛星の監視・管理の負担を軽減し、軌道の混雑を防ぐためのAI駆動型制御システムを開発している。

ロケットによって運ばれる商業宇宙サプライチェーンは、より複雑で巨大なエコシステムであり、より多くの新技術、新アプリケーション、新サービスプロバイダーがそこから商業的価値を得ることができることも意味します。

欧州のコンサルティング会社ユーロコンサルトが発表した「中国航空宇宙産業レポート」によると、現在、中国の民間航空宇宙部門には100社以上の民間企業があり、2014年以降125件以上の投資が行われている。

20 世紀の宇宙開発競争とはまったく対照的に、現在の宇宙開発競争は主に商業企業内で行われています。国家機関が宇宙ミッションに新たな関心を寄せているのも、潜在的な商業機会が急増しているためである。

宇宙への主な輸送手段として、ロケットは宇宙優位性を維持するための鍵の一つです。これらは、国家が独自に宇宙に進出する能力を示すものであり、商業化の焦点でもあります。例えば、NASAは2010年から開発を進めてきたスペース・ローンチ・システム（SLS）を商用化し、アルテミス計画で年に1回打ち上げることを望んでいる。

もちろん、商業的配慮に焦点を当て始めたからといって、国家宇宙機関がもはや重要ではなくなるということではありません。実際、火星構想は国家と商業の力を結集して推進されなければならない。

典型的な例を挙げると、民間企業であるSpaceXは、NASAから数多くの技術サポートと移転を受けています。ファルコンシリーズロケットのマーリンエンジンは、アポロ月着陸船のダウングレードエンジンのノズル技術を利用しています。

前述の「ロケット打ち上げ」会社 SpinLaunch は、Google Venture、Airbus Ventures、Kleiner Perkins などさまざまな投資家から 1 億ドルを超える資金提供を受け、商業ベンチャーキャピタルを獲得しています。政府の命令も同様です。同社は2019年に国防総省の国防イノベーションユニットと契約を結び、初の実験的な軌道打ち上げを実施しました。

この傾向もまた逆説的な現象を構成しています。人類全体が外向きの拡大を通じて団結するためには、まず地球上の国家利益のために分離し、互いに競争しなければなりません。

しかし、何があっても、宇宙を境界として新しい世界の探査を開始することによってのみ、人類文明は資源の退化のサイクルから逃れることができるのです。

運が良ければ、私たちが生きている間に火星研究が大きく進歩するのを目にすることになるでしょう。その時までに、あなたはどのように宇宙に送られたいですか?