第3回勉強会

日本の宇宙開発の歴史
  　第２回目の勉強会は３ヶ月後の1月15日に行われた。前回のアンケート結果を踏まえ「日本の宇宙開発の歴史」を振り返ることから始めた。東京理科大学の木村教授が、自らの経験を通して感じてきたことなどもあわせて解説をしてくれた。

　どこからが宇宙開発か・・・といえば、人類が最初に衛星を打ち上げた1957年のスプートニク1号からだろうか。その頃日本が何をしていたかというと、第２次世界大戦後いくつかの技術については開発を禁じられていたものの、1952年からは航空分野の研究開発が再開し、東京大学に設置された宇宙航空研究所で、ペンシルロケットの開発が始まっていた。しかしあくまでも科学探査という条件付きで、研究していたのは固体燃料ロケットだった。

　その後時代が経っていく中で、放送や通信のエリアで、日本でも宇宙を産業として利用していく議論が始まり、1964年科学技術庁（当時）に、宇宙開発推進本部が設置された。

　そして1969年、アポロ11号で人類が月面に立った同じ年に、科学技術庁、通産省、郵政省のもと宇宙開発事業団が発足、国産の通信衛星、放送衛星、気象衛星の開発と、それを打ち上げる液体ロケットの製造を目指す事になった。先の科学探査という目的とは大きく異なり、通信や放送を支え、気象を予報するという実務のための衛星開発とその打ち上げロケットの開発が始まったことになる。そしてこれ自体は事業団であるため、別途文部省に宇宙開発委員会というものが設置され、宇宙政策についてはここで議論をし、内閣総理大臣に諮問する委員会として機能していった。

​挫ける国産衛星産業強化の夢
　こうして日本の宇宙産業もスタートし、80年代には通信などにおいて日本の技術は強くなり、BSやCSなど通信分野で国産製品を産み、産業を強化していったが、その望みを挫かれることになる。

　1980年代、米国の貿易戦争の相手は日本だった。米国は日本に対し自動車貿易赤字を抱え、1989年、スーパー301と呼ばれる通商交渉の中で衛星市場についての開放を求めた。これを政府が受け入れ、米国から製品が入ってきたため、国産品は対抗できず、産業として育つ機会を失った。「商業用の放送衛星とか通信衛星開発が政策的に取り扱うものでなくなってしまった」と木村教授は当時を振り返えった。

　そのH２ロケットの連続失敗などがあり、日本の宇宙開発は冬の時代に入り、郵政民営化など行政改革の流れから2004年に宇宙開発事業団と似たような機関が統合されJAXAが生まれた。振り返ってみて、日本には一貫した強い国の政策というものがなかったと木村教授は感じている。その影響か他国に比べ我々一般国民も“宇宙”というと何か、SFファンの世界というか、研究の世界というか、通常の産業ではないような印象を長く持つことになった。

​まだある日本の役割とその重要性
　この間米国でも90年代にはチャレンジャーの、2000年代にはコロンビア号の爆発事故も起き、直近10年はISSへ宇宙飛行士を送るのにもロシアのロケットに頼っていた。その一方、通信やGPSなど宇宙は生活になくてはならないものになった。衛星軌道上に漂うデブリ問題や、新たな米中のハイテク覇権争いの影響といった様々な問題もある中で、宇宙産業の発展は国の政策としてどのように位置づけられるべきなのだろう。またその中で日本は産業をどのように発展させ、イニティアティブをとっていけるのだろうか。

　2008年、宇宙基本法というものが施行された。これまで各省庁が別々に取り組んできたが、内閣府に司令塔をまとめ、そこに宇宙戦略開発本部を設置し、宇宙基本計画を策定、毎年見直しを行うようになった。そこでは、安全保障、災害対策、科学技術、経済成長のためのイノベーションなど、国家として取り組むための目的があげられている。これを見る限り、宇宙産業は国家が力をいれて推進させなければならない一つと言えるだろう。

　木村教授は、技術的には日本がイニティアティブをとれる分野、期待される役割は十分にあると考えている。木村教授が取組んでいるようなデブリ問題もそうだが、滞在・居住に関する技術は、日本企業は十分活躍できると考えている。水や空気の正常化技術や、放射能を遮り快適なスペースを確保する居住ユニット、狭い空間で快適に過ごすための技術、月面や宇宙空間で育てる食品などに取り組んでいる企業がある。それらの技術は宇宙開発で役立つだけでなく、環境問題を抱える地上でも役立つだろう。日本企業が適切なタイミングに適切なパスを得て、これらの開発に参入し取り組み、その後地上での活用も含めた事業化に成功していけるような、一貫した政策が必要だと、この勉強会の冒頭で木村教授は強く訴えた。

不都合な真実？
　参加者はオンライン会議システムを通じて、講師のPC上で再生される動画に驚いた。無数の点が地球の周りにプロットされていく。「赤いのが使用を終えた衛星で黄色いのが使用中です。1976年時点でこれぐらい飛んでいるということです。」ビデオは1957年から時間を進めて、地球の周りを飛行している物体が増えていく様子がわかるようになっている。「数がどんどん増えているのがお分かりいただけると思いますが、それ以上に密集しているのが見えると思います」

　1967年にアポロが月に向かった時は、何もない原野を進んでいったことだろう。アルテミス計画では海にびっしりと浮かぶペットボトルをかき分けるかのようにして月にたどり着くことになるのだろうか。現在地球の周りをまわる衛星は2020年5月時点で9568個。稼働中の衛星は把握されているが、これに加えてゴミが軌道上を周回している。使用を終えた衛星は、本来は軌道を離れ地球に再突入し燃え尽きればよいのだが、それに失敗したり故障したりするといつまでもゴミとして軌道上に残ることになる。そして同じ軌道上であればお互いにぶつかることはないが、少しでも違う軌道に乗っていると、弾丸の10倍のスピードで衝突する可能性がある。そうするといくつもの小さな破片が生まれてしまう。2008年にもアメリカとロシアの衛星が正面衝突し、2個が600個になった。

　問題はこれらのゴミを回収する手段がないことだ。海に浮かぶペットボトルは、数の多さやコストの問題はさておき、物理的には回収できる。しかし海に溶け込むマイクロプラスチックを捕まえることが絶望的なように、軌道上を旋回するゴミ（デブリ）を捕まえる手段は確立していない。

軌道の話
　木村教授はまず軌道とは何か、から説明をはじめた。物理学の法則に則っると、衛星が特定の高度を特定の速度で飛ぶ場合、地球の自転と一緒に回ることができる。地上から見上げると、いつも同じところに見え、つまり衛星からするといつも同じ場所に対して電波を送ったり、通信を中継するサービスをすることが可能となる。この軌道を“静止軌道”という。それより低いと、たとえば国際宇宙ステーションISSはわずか90分で地球を一周してしまう・・・つまり地上からみると時々しか見えない。

　低い軌道には打ち上げるコストもあまりかからない。その代わり例えば日本上空にいられる時間は短いので、たくさん打ち上げなければならない。そして同じ機能をもったたくさんの衛星でサービスをする。代表例はGPSなどだ。どれかの電波を拾えば良い。しかし気象衛星などは常に日本を向いていてくれなければ困るので、静止軌道まで打ち上げなければならない。ISSは頭上500kmを旋回しているが、静止軌道に達するには3万6000kmも頭上に向けて旅をしなければならない。これは東京から大阪にいくか、地球一周するかほど違う。

　静止軌道まで届けようとすると、失敗すると打撃が大きいので、衛星のほうもよりコストをかけて作成することになるが、低い軌道だと打ち上げコストが低く抑えられる代わりに、たくさん打ち上げなければならず、そうすると一台一台の衛星も安く作らなければならなくなる。そして低軌道では衝突しなくても故障するものも出てしまう。

​デブリ回収のチャレンジ
　次に木村教授はこれまでのデブリ除去のチャレンジについて、ビデオを使って紹介した。イギリスの会社が網を使って捕まえようとしている。実験用に打ち上げられた衛星から放出された網は、一度はデブリに絡むが、その制御が十分に行われているかというととても不安の残る画像で、無重力という環境で網のような柔軟なものを取り扱う難しさを非常に良く感じさせる結果となった。https://www.youtube.com/watch?v=RvgctXXzIYA

　衛星は掴むところがないので、捕まえるのが非常に難しい。ということで、次にモリでつついて地表に落とす実験も行われたが、これもうまくいかなかったようだ。いずれもデブリを捕まえるためには、まずデブリと同じ軌道に乗り、相対速度ゼロにする必要がある。そのためにはデブリの位置を正確に知り、そこに向けてあらたな衛星を打ち上げなければならない。デブリの軌道は地上からのレーダー網による観測で、ある程度調べられているが、実際に近づくためには足らず、本当にデブリを除去するためには除去用の衛星が自分でデブリに接近する事が必要だそうだ。

　木村教授は、画像から宇宙ゴミの位置を自律的に発見し、近づくためのカメラの開発に取り組んでいる。木村教授は“はやぶさ2”に搭載したカメラも作成されたが、「あれはゴミ除去カメラの副産物」なのだそうだ。現在は１年間に2個ずつ取り除いてもデブリの増加は止まらず、５個ぐらいは毎年取り除きたいところだそうだ。その費用は誰がもつのか？全く答えが見えない中、ゴミは増え続けている。

逆転の発想、End of Life Support
　そのような中、日本の宇宙ベンチャー企業、アストロスケール社は一つの答えを見出そうとしている。デブリ除去の事業に向けて今実験中だ。衛星がゴミ、デブリになってしまった時、捕まえづらい。それであれば、打ち上げる前からゴミになった時除去する作業を契約し、捕まえられるようなアイテムをつけて打ち上げてもらうというものだ。まさに家電・PCリサイクルサービスの発想だ。

　今アストロスケールがターゲットとしているのは低軌道だけだし、衝突事故などを起こし細かくなってしまった破片は除去できないだろう。サービスを終えた衛星しか回収できないかもしれないが、考え方を逆転させたことが大きな一歩だと言える。もし近い将来、全ての打ち上げ衛星にこの契約をすることが義務付けられたら、その事業はかなり確実なものとなるだろう。

　参加者からは「自賠責保険みたいなものはどうか？」という意見もでたが、今はなによりもゴミを回収する技術が確立していないし、また実際事故があった時の状況を知る手段もないため、保険契約は難しい。少なくともカメラで状況を捉えることができればと木村教授は日々取り組んでいる。衛星を捕まえるための様々な技術の確立が急がれるが、アストロスケールが実験と実際のサービスを提供していく中で、あらたな技術革新や除去衛星のコスト低減が実現するだろう。そして、その技術やアイディアは、将来海中のマイクロプラスチックの解決にも役立つかもしれない。

​日本で成功の先行事例を
　3人目のスピーカーである白坂成功氏は、2017年から慶応大学で教授をされているが、Synspectiveというベンチャーの創業者だ。「Synspectiveという社名は、Synthetic Data for Perspectiveという言葉を縮めた造語です。我々は持続可能な開発というSustainable Developmentのためにデータを統合しようということを掲げています」と話し始めた。

　白坂教授は某メーカーから2015年に内閣府のImPACTプログラムに参加し、そこで開発した技術をもとに起業した。ImPACTとは、政府の“実現すれば産業や社会のあり方に大きな変革をもたらす革新的な科学技術イノベーションの創出を目指す、ハイリスク・ハイインパクトな挑戦的研究開発の推進”のためのプログラムだ。白坂教授らがどんな“ハイインパクト”を目指したかと言うと、超小型・レーダー技術だった。レーダーを搭載した衛星からは光学カメラと違い、曇りの日でも夜間でも撮影ができるという強みがある。
グーグルマップから投資情報に用いられるオルタナデータまで、現在多くの衛星写真が活躍しているが、いざ衛星から撮影しようとすると1日の半分は夜で、さらに雲に邪魔をされる。レーダーであればいつでも測定が可能で、立体的に把握でき、同じ場所を違う時間で測定することによってその変化も検知できる。つまり土地の隆起・沈降を知ることができ、地下工事や災害防止に役立つそうだ。

　しかし白坂教授がこの事業に着手した動機は「早く日本でビジネスとしての成功事例を作りたい」ということだったそうだ。光学ガメラによる衛星写真の需要は大きく伸びた。だから光学カメラよりシャッターチャンスの多いレーダーにはもっとチャンスがあるはずだ。宇宙というより、宇宙から地球をみるサービスとしてニーズは強いと白坂教授は考えている。

ベンチャーを立ち上げる苦労
　2018年にSynspectiveを立ち上げて、すでに17か国出身の100名を超える従業員が従事している。2019年に資金募集して、100億円近く集めることに成功した。前述のようにレーダーは地上の数ミリの変化を捉えることができ、地下工事などで役に立つ。昨年ニュースになった外環トンネル工事で発生した陥没については、レーダーからも沈下が起きていたことが確認できたそうだ。ImPACTプロジェクトで得られた強みは、それまでドイツやイスラエルで作れられていたものに比べて、格段に小さく（軽く）安く作ることができた点だ。軽ければ打ち上げ費用も下げることができる。たとえばドイツで１Kg以上、イスラエルで300Kgだった衛星を100Kg以下で作り、費用はそれぞれ100億円以上と言われる中で、5億円以下で製造できた。

　それでも資金集めには苦労した。有力 VCにあたっても “技術が評価できないので出せない”と言われたこともあったそうだ。白坂教授自身も、金融機関が他の会社の評価をしなければならない時 “この技術どうなの?“と聞かれることがあるそうだが、みんなそうして別の人に聞いたのだろうな・・・と思いながらも、なかなか分かって貰いにくいものなんだなと痛切に感じたそうだ。

　「20年みてくれたら・・・20年で儲かる事業なら作れると思うが、３〜５年では難しい。もう少し中長期目線で投資してくれたら・・・」と思いながらも、投資家の躊躇もよく理解できる。人工衛星だけでコストを下げられたといっても5億円、別途打ち上げで10億円かかる。データ利用の方がもっと進まなければ、なかなかその価値を理解しづらいだろう。

　しかしデータ利用を活性化させる為には、データの蓄積やある程度の衛星の数も必要となる。低軌道のため日本上空には時々しか滞在しない。そうすると数多く打ち上げなければ効果も薄い。“鶏と卵”だが、今はまだ光学カメラの写真と違い、レーダーによる衛生データは多くなく、同じような衛星データを扱う“ライバル”同士で協力をしてやっている状況だそうだ。

本当にやりたかったこと
　そんな白坂教授が本当に実現したいのは、災害対策だ。合成開口レーダーのデータビジネスを立ち上げ、多くの衛星を打ち上げることができたら、その後この情報を災害対策に使えるようにしたいと考えている。「災害があって３時間以内にデータを届けるというのを実現したいのです」レーダーのデータは、外環工事による陥没のような事故を防止したり、水害の時の状況を把握したりすることに役立つ。他にも住宅地の状況、道路の混み具合などいろいろなことができると思うが、どのようなビジネスに生かせるのか自分たちだけでは判らないため、できるだけいろいろな人の意見を聞きたいと考えている。そのために、今回もこの勉強会にきて話してくれた。

　色々とまだ技術的な課題もある。ひとつは、レーダーは光学カメラより電力を大幅に必要とし、連続撮影ができないということだ。この解決には更なる省電力などが求められる。一方で、利用について数十人の投資家がいてもなかなか「このデータが欲しい」というアイディアを出すことは難しい。投資情報としてもっとも価値が高いのはリアルタイム情報だが、光学カメラのように直感的な情報ではないため、測定後に分析が必要となる。今もっとも関心を示しているのは、同じ金融でも保険系だそうだ。

　勉強会の後、ある参加者は（自らも投資家であるのに）「3年から5年後で利益が出るものにしか投資できなければ、日本の将来が心配」という意見や、「リスクをとれるのは金融より事業会社なのだろうか」という感想をもらしていた。しかしこのような場に集うことが第一歩だ。これを繰り返すことが、やがてお互いクリエイティブなアイディアが生まれてくる土壌となるだろう。