大樹航空宇宙基地構想

十勝毎日新聞社2017年間キャンペーン

「宇宙をひらく」

 十勝と宇宙との距離がグンと縮まっています。航空宇宙開発をめぐり、国は宇宙基本計画(2015〜24年)を策定、新たなロケット発射場の整備検討を進めています。
 十勝でも昨年2月「とかち航空宇宙産業基地誘致期成会」(会長・米沢則寿帯広市長)が設立。49団体の代表が参加し、「誘致」へ向けたオール十勝の体制が出来上がりました。30年来の大樹町への宇宙基地誘致活動は全十勝、そして全道的な動きとも連動しつつあり、夢の実現で、十勝の産業環境が一気に変わる可能性も出てきました。
 今年の年間キャンペーンのテーマは「宇宙を拓(ひら)く」です。ファイナルフロンティア・宇宙との関わりで、私たちの暮らしや産業の未來を、多角的に考えます。

勝毎電子版掲載記事リスト
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宇宙を拓く〜第1部 スペースビジネスの今(10)「十勝農業のリモートセンシング」

タブレット端末に表示された小麦の生育が分かるマップ。GPSでコンバインの位置も分かり、効率的な収穫作業に生かしている(JAめむろ)

衛星の目 作業効率化

 スペースビジネスの活用先として、十勝で期待の大きい分野は農業だろう。衛星リモートセンシングと呼ばれる技術を使い、人工衛星の画像データを農作物の栽培管理に生かす取り組みは既に実用化されている。

 リモートセンシングとは、離れた所から対象物を観測する「遠隔測定」のこと。人工衛星からの電磁波などで地上や海上、大気の現象を直接触れずに調査する。小型ヘリコプターやドローンもあるが、衛星は一度に広範囲を観測できるメリットがある。

生育を色分け

 「衛星写真の解析結果が、実際の小麦の水分量と当てはまり、高い評価をしてもらっている」。十勝農協連農産課の前塚研二調査役は語る。

 衛星画像を基に、小麦の生育が早いか遅いかが分かるマップを作り、収穫に役立てるシステムは、農研機構北海道農業研究センターやJAめむろなどが共同で開発。同JAでは2005年から本格導入した。09年からは農協連が、このシステムを広域化。各JAの意向を聞いて衛星画像を一括購入し、解析後のデータを提供している。昨年は管内の16JAが利用した。

 小麦は「適期収穫」が大事で、収穫のタイミングが品質を大きく左右する。広大な畑を適期に刈り取るには、コンバインの稼働率を高めることが欠かせない。システムでは小麦の生育の進度を10段階で色分けして一目で分かる。

 前塚さんは「以前は誰の畑を最初に刈り取るかという難しい場面があったと聞くが、今はデータが公平な『物差し』になっている」と語る。3000ヘクタール以上の畑で活用するJAめむろ農業振興課の柴田秀己課長補佐は「GPS(全地球測位システム)でコンバインの位置が分かるので、畑で待機する時間が減り、収穫の稼働率が上がった」とし、収穫期間の短縮や数千万円もする農協所有のコンバインの削減など、コスト減にもつながった。ほ場での確認や水分量調査はもちろん必要だが、遠い宇宙からもたらされる客観的なデータが、収穫から乾燥・調製まで効率的な作業に役立っている。

 解析単位は09年が15メートル四方だったのが、現在は6メートル四方まで精度が向上。雲があると撮影できない課題は大きいが、人工衛星が増えたことで十勝の上空を毎日、衛星が位置する環境に。天候不順だった昨年も唯一の晴れ間に撮影できた。

管内で実証実験が進む無人運転「ロボットトラクター」(昨年7月、芽室町)

基盤整備にも

 衛星リモートセンシングは、作物の生育状況に応じて肥料の量を変える「可変施肥」などにも活用が広がっている。導入コストなどで現在は一部に限られるが、宇宙ビジネスや農業のICT(情報通信技術)化で拡大するとみられる。

 小型ヘリ画像を基に可変施肥システムを実用化しているズコーシャ総合科学研究所(帯広)の丹羽勝久さんは「土壌など、ほ場の状態と画像を関連付けることで、農業分野での利用はさらに進む」と話す。畑の水はけの特徴が分かれば、暗きょ排水設備の効果的な敷設にも役立てられるという。

 管内では、GPSを使ったトラクターのガイダンスシステムと自動操舵(そうだ)が徐々に利用され、ロボットトラクターの研究も進む。衛星からの情報が農業インフラとして完全に定着すれば、JA取扱高3000億円内外となっている十勝農業の力は、さらに伸びていくだろう。宇宙利用の進歩が新たな十勝農業を拓(ひら)きつつある。

(第1部・おわり)

宇宙を拓く〜第1部 スペースビジネスの今(9)「札幌の宇宙食開発企業 極食」

「極限状況で作業する宇宙飛行士たちにおいしい食事を」と話す阿部代表

活動支えるおいしさ

 「北海道十勝産牛肉のカルビ風焼き肉」「北海道十勝牛のすきやき」-。お湯をかけると、すぐに牛肉やだしの食欲をそそる香りが漂う。1分ほど待ったら完成。素材の味が生かされた、栄養たっぷりのメニューだ。

十勝の食材も

 十勝産食材はすでに宇宙で一部の飛行士たちに愛されている。これらは個人の希望による「ボーナス食」と呼ばれ、NASAの検査に合格した市販の食品を宇宙食用のパッケージに入れて搭載する。

 前述のメニューを開発したのはフリーズドライ食品を開発、販売する「極食」(本社札幌市)。これまで42品目が宇宙へ飛び立った。「極限状況下での安全な任務遂行には、おいしい食事で精神を安定させることが大切」。阿部幹雄代表(63)は力を込める。

 現在、国際宇宙ステーション(ISS)ではNASAとロシアによって約300食品が供給されている。加えて“故郷の味”日本食を楽しむことで飛行士たちにストレスを和らげてもらおうと、JAXA(宇宙航空研究開発機構)は「宇宙日本食」として30品目を認証。「白飯」や「カレー」のほか、「サバの味噌(みそ)煮」「ようかん」など品目は多岐にわたり、滞在1カ月につき60個ほど選択できる。

 阿部代表が宇宙食に取り組むきっかけとなったのは、2007年から3度、技術支援者として参加した「南極観測隊」の活動だった。「セール・ロンダーネ山地地学調査隊」は料理人がいる昭和基地での滞在ではなく、3カ月間のテント生活。阿部代表はここで研究者の食料や装備など安全管理を担当した。

 荷物の重量に制限があることからフリーズドライ食品の採用を決めた。だが当時市販品に厚く大きい食材を使った食品や種類がなかったため、自らフリーズドライ食品の開発を始めた。

 同食品製造専門の「日本エフディ」(長野)や南極料理人と協力。初年度に32種類、2年目に128種類のおかずを製作した。時折ブリザードが吹き荒れる氷点下30度の極限状況の中、阿部代表は「おいしいものを食べると集中力は高まり、作業も円滑にできる。食の楽しみは大切なこと」と身をもって実感した。

 阿部代表の南極での活動はJAXAが08年に注目し、09年野口聡一さんが10品目をISSに持ち込んだのをきっかけに、山崎直子さんらISSで活動する宇宙飛行士に愛される食べ物になった。

 11年に宇宙や南極、災害、山で活用する食品を製造する「極食」を立ち上げた。食材は北海道産にこだわった。14年9月には新たな日本宇宙食の採用候補として挙げた33品目のうち、極食からは9品目が選ばれている。

極食が手掛けるフリーズドライ食品。手前左はほうれん草のごまあえ、同右はポテトサラダ。価格は580〜980円で、ネット販売もしてい

多用途に活用

 ただ、宇宙食としてビジネスが成り立つためのハードルは高い。

 日本宇宙食に採用されるには、食品衛生管理の国際規格「HACCP(ハサップ)」の取得や、減圧検査などの厳しい検査を通過しなければならない。

 その検査費用は1品目当たり約100万円(JAXAが半額負担)。だが製造に掛かるコストや設備投資などを考慮すると「JAXAが購入するのは10〜20品程度。一企業で一から作ると設備投資など莫大(ばくだい)。投資コストには見合わない」というのが関係者の見方だ。

 宇宙食に認定されるメリットは小さくない。商品そのものに高い安全性が裏付けられる。海外輸出の際に有利になるほか、安全性の高い商品を製造できるレベルの企業として、信頼度も上がる。

 もちろん「宇宙食」自体にも宣伝効果が見込まれる。保存性の高さから災害食や介護食としても近年注目を集めるなど、成長可能性の高い分野だ。

 十勝管内では、15年に「大樹チーズ&サーモングルメ地域活性化協議会」が、大樹町内に工場を持つ「雪印メグミルク」と、野菜のみそ漬け製造・販売の「たむらや」と共同で「“宇宙のまち”大樹産スペースチーズ」を開発・販売し、将来的に「宇宙日本食」認証を目指している。

 遠い宇宙で、宇宙飛行士たちが十勝の食を囲む-。そんな未来は遠くないのかもしれない。

宇宙を拓く〜第1部 スペースビジネスの今(8)「岐阜医療科学大学 田中邦彦氏」

気圧の壁挑む宇宙服

 「(船外活動用の)宇宙服は中の空気で風船のように膨らんで、とても動きづらい。動けるよう、アメリカの宇宙服は内側を0・3気圧と、大気中(1気圧)に対して低くしているが、減圧症を避けるための準備が丸1日必要となる」

準備に丸1日

 岐阜医療科学大学(岐阜県関市)の田中邦彦教授(50)は、現状の宇宙服の問題点を指摘する。医師でもある田中教授の専門は生理学で、血圧の調整機能などを研究しており、大学では診療放射線技師を育てている。

 2000年に米カリフォルニア大学サンディエゴ校に宇宙医学を学ぶため留学した際、米航空宇宙局(NASA)に協力して宇宙服の検証を担当。技術者中心で開発されている現状に、「人体を知っている医学・生理学の専門家が加わらないと、人が使う“いい宇宙服”はできない」と感じ、帰国後も研究を続けた。

 田中教授が目指すのは0・65気圧でも動きやすい宇宙服。これまでの船外活動では、気圧が低い環境に別室で徐々に体を慣らす「予備呼吸」が24時間ほど必要だが、0・65気圧あれば減圧症は起こらないからだ。

 研究当初は伸縮性の高い素材を使うことを想定し、体にフィットした全身の完成予想モデルも製作。子どもの頃に見たアニメ「宇宙の騎士テッカマン」にちなんで「ナイトスーツ」と名付け商標登録もした。

全身モデルへ

 ただ、伸縮性のある素材ではうまく動かず、田中教授は「0・65気圧の壁は意外と高い」と実感。現在は間接部に蛇腹とベアリングを組み合わせた方式を採用し、実験を繰り返している。当初の想定とは異なるイメージの宇宙服になるが、田中教授は「間接部はできてきた。各パーツの接続が今後課題となるが、今年中に全身モデルを完成させたい」と意気込む。

 完成すれば複雑な作業も素早くこなすことができ、緊急事態などでも予備呼吸なしですぐに船外活動に出られる宇宙服となる。

 現在、日本では国として有人宇宙飛行の計画はなく、アメリカのスペースシャトルも退役して有人宇宙開発は停滞している。だがアメリカは現在でも宇宙服開発を続けている。田中教授はアメリカとの共同開発を進める重要性を強調し、「大学の役割として原理の確立を図りたい」とする。

 実験は大学の施設の一室を使い、部品などは手作り。昨年新設された大学院の保健医療学研究科長も務め、教育に多忙な中、宇宙医療の学会での発表や論文作成に精力的に取り組む田中教授。原理が確立すれば、宇宙航空研究開発機構(JAXA)や企業などとの共同開発、実用化も視野に入ってくる見込みだ。

 「ナイトスーツ」を身に着け、きびきびと船外活動を行う宇宙飛行士の姿を見掛けるのも、そう遠い未来ではない。

減圧症
 血液中に溶け込んでいる窒素などが、急に気圧が低くなることによって飽和して気体となることで、血行障害が発生し、呼吸器や神経系が損傷する。地球上ではダイビングなどで潜水し、急激に浮上した場合に起きるため、潜水病とも言う。

宇宙を拓く〜第1部 スペースビジネスの今(7)「道産ロケット CAMUI(カムイ)」

2006年から打ち上げに活用するロケット「CAMUI-90P」の4分の1模型を手にする永田教授

野心的な研究手軽に

 「まさにメード・イン・北海道。純粋にこの地で生み出した技術」

 NPO法人北海道宇宙科学技術創成センター(HASTIC)の伊藤献一特任理事は、同法人が管理する、初の道産ロケット「CAMUI(カムイ)」の完成を心待ちにする。

 カムイは推進剤にポリエチレンと液体酸素を使った「ハイブリッドロケット」。この最大の特徴は「安全で安価」なこと。通常の固体や液体のロケットと違い、燃料にプラスチックを用いる。推進剤に火薬を使わないため、火薬類に必要な保安関係の人や施設の用意が不要で、管理コストを大幅に削減できる。

8合目まで到達

昨年4月14日に大樹町内で打ち上げられたカムイロケット

 北海道大学大学院工学研究院(機械宇宙工学部門)の永田晴紀教授(51)が1996年の研究室立ち上げから開発を開始。その後、植松電機(赤平市)が製造を担い、大樹町で実験を重ねる。2002年の初実験以降、これまで実験機として使用したのは55機。推力4・5トンを目標に、最初は50キロから、90キロ、250キロ、500キロ、1・5トンと推力を上げてきた。

 いよいよ4・5トンと考えていた時に、別の案件で2段ロケットの実験に関わったことで「上空で火を付ける」方向に転換。1・5トンプラス800キロの2段で高度100キロを目指すことにした。「エンジンの完成度は7、8合目」。永田教授は自信を見せる。

 計画では、17年度中に800キロの打ち上げ実証試験を実施。18年度には1・5トンのエンジンに800キロのダミーを付けて飛ばす。それが成功すれば、いよいよ19年度以降に、800キロエンジンを備えた2段ロケットを発射させる。

 カムイは日本の輸送系や宇宙工学の未来に光を照らす、とカムイ関係者は考える。通常のロケットと違い、小さくした分だけ打ち上げ費用が安くなることが大きな要因だ。

目指すは数百万円

 研究者やビジネス利用を考える企業などが、ロケットを用いた実験環境として求めるのは(1)マッハ3・5〜4のトップスピード(2)100キロの高度(3)空気の薄いところの弾道飛行(無重力環境)。現在、鹿児島県内之浦の発射場から飛ばせるタイプで、S310(外形31センチ)が最も小さい。永田教授によると、ロケット代だけで1億円弱、打ち上げなどプロジェクト全体では数億円。これでは研究費を準備できる所は限られてしまう。

 日本の宇宙開発に掛ける予算規模は1800億円内外で、アメリカは数兆円といわれる。同じ数億円の実験でも、日米でその重みはアリと象ほども違う。「宇宙関連の実験は冒険的なものだが、この価格だとおっかなびっくり。失敗が許されない中で良いものは生まれない」

 対応するため、全備重量を300キロ前後とし、このうち30〜50キロを実験用に確保する考え。目指すのは1回当たり数百万〜数千万円規模の費用だ。「これなら野心的な研究ができる。良い種は成熟させ、筋の良いものはステージを上げて開発していくようになれば」。そのためにも、カムイの完成が待たれる。

 道民や研究者の夢を載せるロケットの名前は、なぜ「カムイ」だったのか。

 カムイは「カスケード(縦列)・マルチステージ(多段)・インピジングジェット(衝突噴流)」の頭文字だが「ロケットに神様の名前を付けたかった」。永田教授は明かす。

 燃えている音、持続する爆発。これが天に向かって数秒間続く様子に「大魔神を前にしたような、許してくださいとひれ伏したくなるような畏れを抱く。圧倒的な畏れ。これは神様だと思った」。そこで北海道・アイヌに古くから伝わる神「カムイ」の名を冠し「北海道を日本の宇宙開発の拠点に」という望みを込めてかけた。

 研究やビジネス目的で、ロケットを使った小規模な実験が、気軽に大樹でできる。滑走路を併せ持つ宇宙基地が、伊藤特任理事や永田教授の描く理想図だ。「その先の、道へ。北海道」。新しい北海道のキャッチコピーが示す未来の進路の1つに、カムイが導く「十勝・大樹から宇宙への道」も刻まれている。

宇宙を拓く〜第1部 スペースビジネスの今(6)「『手のひら衛星』 アクセルスペース」

アクセルスペース社が手がけた超小型衛星「WNISAT-1」の原寸大模型を持つ中村社長。27センチの立方体で重さはわずか10キロ。同社は2003年に「手のひら衛星 CubeSat」を世界で初めて打ち上げた

超低コスト データ収集

 昨年7月、宇宙航空研究開発機構(JAXA)から、小型実証衛星1号機の開発・運用の契約相手として選定された。膨大なコストと期間がかかるため、これまでの宇宙開発事業が官主導で進んできた中、従業員20人ほどのベンチャー企業が単独で受託したというニュースは、大きな話題を呼んだ。「民間ビジネスにつなげようと、スピード感を持って動いた成果」と、アクセルスペースの中村友哉社長(37)は気負いなく語る。

JAXAから受託

 東京・千代田区内のオフィスビルの1フロアが開発の舞台。大学発ベンチャーとして創業10年足らずの同社が開発する超小型衛星は、重量、コスト、製作期間を極限までそぎ落とす。

 超小型衛星の打ち上げ機数増加で、衛星製造の低コスト化が進んでいる。内閣府が昨年7月にまとめた報告では、衛星1機あたりの製造費は2012年に180万ドルだったが、15年には80万ドル程度まで下がっている。さらに、同社によると、通常の大型衛星の10〜100分の1のコストで、開発期間も2年間と半減させる。1機の重さは80キロほどで、都内のオフィスで対応できる。

 小型・量産化して打ち上げ数を増やすことで、データの鮮度、量を飛躍的に高めるのが狙いだ。広く普及するグーグルマップも、刻々と変化するデータ更新が課題だが、人工衛星を網羅させると、常時世界中の最新データが俯瞰(ふかん)できる。

 世界の隅々まで見渡すデータの運用先は多岐にわたる。人が容易に入れない山林での違法伐採を管理し、遠洋航海時の気象情報の収集にも役立つ。農業面では、ほ場ごとに適切な収穫期や水、施肥時期を把握できる。中村社長は「大規模かつ高い技術を持つ十勝の農業は、日本で唯一、データ運用に適した地域と言える。いずれは十勝農業向けのアプリケーションを実現させたい」と力を込める。

 「打ち上げがゴールという、いわゆるロケット屋ではない」とも。高精度の膨大な衛星画像から必要データを解析、提供するビジネスモデルを構想する。設計段階からユーザー側と協議して機能や目的を絞り込み、取得したデータを活用した課題解決までを導く。いわば「オーダーメード衛星」を通じた、「宇宙ソリューションプロバイダー」が、同社が掲げる姿だ。

 「鳥の目」を超える「宇宙からの目」の詳細なデータは農林漁業の他、気象、プラントなど資源の監視といった幅広い需要が見込める。常時最新のビッグデータを送られるユーザー側にとっても、独自の分析で新たなサービス開発も描ける。インフラがある程度成熟した国内ではなく、未発達の海外需要も見込んでいる。

22年までに50機

 同社はベンチャーキャピタルなどから総額19億円の資金調達を取り付け、2020年までに10機、22年までに50機を打ち上げる計画を進めている。同社によると、50機を打ち上げれば、全陸地の45%を網羅できるという。1機目は今年末に打ち上げる予定で、「順調に進んでいる」と手応えを語る。

 18日に帯広市内のとかちプラザで開かれる「北海道航空宇宙セミナー」で、自ら講師として可能性を説く。「衛星画像を活用した適正栽培で、よりおいしい農作物を口にすることができる-と考えれば、宇宙が身近になる。宇宙は地上と同様に、ビジネスに生かせるフィールドになりつつある」と語る。

 「手の届かないところに、エンジニアとして引かれた」宇宙が、日々身近になっていることを、自らの口で伝える考えだ。

宇宙を拓く〜第1部 スペースビジネスの今(5)「ベンチャー企業PDエアロスペース」

既に実験に成功しているロケットエンジンと緒川社長。この実験室で有人宇宙飛行を実現へと近づけている

国産有人機の夢 前進

「私たちが目指すのは宇宙旅行だけでなく、物資も含めた総合的な輸送事業」

 宇宙ベンチャー企業PDエアロスペース(名古屋市)の緒川修治社長(46)はこう強調する。昨年、大樹でも無人機実験を行った同社。宇宙用ロケットエンジンと、大気圏内用ジェットエンジンを切り替えられる独自のアイデアで、何度も再使用が可能な有人宇宙機の開発を目指している。

超高速輸送が目標

 人工衛星のように周回軌道に投入するのではなく、地上のある地点から打ち上げ、高度100キロメートル以上に出た後、大気圏に再突入して目的地点に着陸すること(弾道飛行)で、人やモノの超高速輸送を可能にする構想だ。商業運航開始は、2023年を目標とする。

 同社は国内で唯一の民間主導による有人宇宙機の開発会社。宇宙旅行の顧客は富裕層に限られるため、国による開発は難しく、「民間が適している」(緒川社長)という。

 緒川社長はもともと、民間企業で戦闘機開発に携わり、その後、宇宙飛行士を目指し、東北大学大学院で航空宇宙工学を学んだ。スペースシャトル事故(03年)の影響で飛行士の夢は断念したが、04年の米国での民間有人宇宙飛行の成功に触発され、07年に自ら起業した。

H・I・S、ANAHDとの共同記者会見で有人宇宙機のイメージ図を持つ緒川社長(中央)。左はH・I・Sの澤田秀雄社長、右はANAHDの片野坂真哉社長

 現在の事務所は住宅地にある広さ10畳ほどのプレハブで、隣接する実験施設での部品加工などは手作業。完成しているのは、長さ1メートル強の実験用ロケットエンジンで、今後本格的な施設でジェット機能追加、ロケットとジェットの切り替え試験を行っていく。

 企業としての収益は現在ほとんどないため、スポンサーからの資金、他社への技術顧問料、昨年から始めた宇宙飛行士訓練の体験プログラムの収入などで運営する。社員は3人。他企業に勤めながら宇宙開発を志すボランティアや、学生のインターン(研修生)など、外部人材が協力する。

モノ、カネに支援

 昨年10月、同社は旅行会社大手エイチ・アイ・エス(東京)、ANAホールディングス(東京)と資本提携。エイチ・アイ・エスが3000万円、ANAHDが2040万円を出資し、資金面の課題が大幅に改善された。緒川社長は現状を「登山で言えば1合目にも達していない。まだ計画全体でなく、スタートラインまでの支援と考えているが、ようやく道筋が見えた」と捉える。

 今月末には航空宇宙関連の部品加工に実績がある愛知県内の企業サワテツの協力も得て、同社内に実験施設を移転する。「企業の支援者も増え、モノ(物資)、カネ(資金)はようやくそろってきた。課題は人(人材)だが、弁護士、医師など文系、理系それぞれの得意分野でさまざまな方に協力いただいている」(緒川社長)と手応えを感じている。緒に就いたばかりの国産有人宇宙機は、夢を追う人や企業の協力で、推進力を得つつある。

 同社は他企業とも連携し、沖縄県の下地島空港を宇宙港として整備する提案を県にしたことも。計画は不採用だったが、緒川社長は「大樹の滑走路(1000メートル)は下地島の3000メートルに比べると実験には足りない。ただ今後、もし宇宙港として整備されれば大樹から打ち上げたい」と話している。

民間による有人宇宙飛行
 2004年にアメリカで、民間による最初の有人弾道宇宙飛行を競うコンテストが開かれ、米国の企業が高度100キロ以上に到達して賞金1000万ドルを獲得。ヴァージン・ギャラクティック社が実用後継機を開発中で、日本でも既に旅行会社クラブツーリズム関連企業が宇宙旅行者の募集を進めている。

宇宙を拓く〜第1部 スペースビジネスの今(4)「ベンチャー企業 ispace」

砂上走行のデータを分析する探査ローバーの実験機と吉田教授(東北大の吉田研究室で)

月面舞台に開発競争

 月面に降り立ち、クレーターや岩石を避けながら500メートル以上走行し、高画質撮影データを地球に送信する-。米グーグル社がスポンサーとなって2017年に開催予定の月面探査レース「Google Lunar XPRIZE(グーグル・ルナ・エックスプライズ)」のミッションだ。賞金総額は約30億円。この壮大なレースに日本から、民間発の月面探査チーム「HAKUTO(ハクト)」が挑戦する。

驚異の軽量化

 「月に降り立つことができれば、世界に負けない自信を持っている」。HAKUTOを運営する宇宙ベンチャー企業「ispace(アイスペース)」(東京、袴田武史代表)のCTO最高技術責任者で、月面探査車(探査ローバー)の開発全般を担う東北大学大学院工学研究科の吉田和哉教授(56)=航空宇宙工学=は笑顔で語る。

 (1)ロケット打ち上げ(2)月面着陸(3)月面探査-の3ミッションからなるレースで、(1)(2)はインドのチームに相乗りし、(3)に専念する。探査車は11年にプロトタイプ(試作)を発表し、15年には研究の進展が評価されて同レースの中間賞を受賞。KDDIなど国内企業も支援。アメリカやイスラエルなど5チームほど参加する中、堂々の優勝候補だ。

HAKUTOローバー・フライトモデル(C)HAKUTO

 長年、月や惑星探査ロボットを研究し、小惑星探査機「はやぶさ」の開発にも参加した吉田教授が「ほぼ完成の域」と自信を示すフライトモデルは、全長約60センチ、重量約4キロの四輪車。ロケット構造体にも使われる炭素繊維強化プラスチック(CFRP)製ボディーに、360度カメラや通信システムを搭載する。

 「苦労したのが重量。NASAの火星探査ローバーは900キロなどと大型化する中、小型・軽量を追求した」。理由の1つが「1キロ=1億円」という打ち上げ費用。必要な走行性能は維持したまま、素材の軽量化や設計見直しで、当初の想定重量10キロを半分以下に削減。「世界が驚く軽量ローバー」を実現した。

 月面探査の技術的ハードルは高い。1つは、昼は100度以上、夜はマイナス150度以下という過酷な温度環境。軽量ゆえに熱に弱いデメリットを克服し、熱を放出して100度に耐える構造を作った上で、4週間で1自転する月の“早朝”の時間帯に着陸し、「100度になる前に決着する」作戦を練る。

 このほか、砂丘のような地面をしっかり捉える歯車状の車輪、タイムラグが約5秒も生じる距離38万キロの遠隔操作など、長年の研究成果が小さな車体に詰まっている。ロケット打ち上げ予定は今年12月。民間による大きな挑戦まで1年を切っている。

民間の動き加速

 「XPRIZEははじめの一歩にすぎない」。ispace社はレースの先を見据える。「月面の資源探査を、ビジネスとして考えている。月は将来、国際協調で宇宙飛行士が常駐する方向性。そこで、水と酸素のサプライチェーン(原料調達から製造、販売まで)を担える会社にしたい」

 目指すのは、水と酸素の現地製造。大気のない月面だが、マイナス180度に保たれた極地方には土中に氷がある可能性がある。そこを真っ先に訪れ、ローバーで探査することが一番の目標だ。昨年12月にはJAXA(宇宙航空研究開発機構)と月資源開発の構想に関する覚書を締結した。ビジネス競争はすでに、レース前から始まっている。

 かつて国家プロジェクトだった宇宙開発は今、ベンチャーを中心に民間参加が加速する。

 その舞台の1つが月。米国の宇宙開発企業アストロボティック・テクノロジー社は「月面の宅配会社」を目指す。レース参加の各チームも将来のビジネスを展望する。

 「宇宙ビジネスの参加者が増え、宇宙開発の規模自体が拡大している」。吉田教授は民間参加のメリットを語る。最も活発なのが小型衛星分野で、50センチ立方程度なら民間や大学でも数億円で開発できる。「コストが安く、開発期間も短いのでタイムリーな観測、技術実証ができる。衛星ビジネスはもう完全に民間主導になっている」

 さらに今回のHAKUTOプロジェクトでは、一般のビジネスマンなど宇宙関係の仕事でない人々も、各自のスキルを生かしたボランティアとして参加している。吉田教授は語る。「多くの人は宇宙と自分は関係ないと思っている。この挑戦の大事なメッセージは、興味を持てば誰でも宇宙開発に関わるチャンスがある時代だということだ」

宇宙を拓く〜第1部 スペースビジネスの今(3)「種子島センタールポ(下)」

町がロケットの打ち上げに支えられている一方で、他の産業が弱く将来の不安を口にする河口課長(金野和彦撮影)

揺らぐ射場の優位性

 国が宇宙基本計画を策定し、大樹町や十勝では期待を持って受け止められている「射場の在り方に関する検討」。だが、このような動きに種子島宇宙センターがある“ロケットの町”鹿児島県南種子(みなみたね)町は不安を抱く。

設備が未対応

 町企画課の河口恵一朗課長は「種子島宇宙センターがいつまであるかは分からない」と口にする。話題に出たのは、大樹町でも実験を行ったことがある名古屋市の宇宙機開発会社「PDエアロスペース」と大手旅行会社エイチ・アイ・エス(東京)、ANAホールディングスの資本提携だ。

 PDエアロスペースが開発するのは、滑走路から飛び立つ飛行機のような機体。2023年の宇宙旅行・輸送の商業運航を目指している。滑走路のない種子島の宇宙センターからは飛び立てない。町の経済を支える打ち上げ回数をどう維持するかを考えているところに、対応不可能な機体の話。発射場としての優位性が保てなくなることへの危機感は強い。

 打ち上げ回数維持には、周辺環境を含めた設備面への不安も垣間見える。

昨年12月に、無人補給機「こうのとり」6号機を積んで打ち上げられたH2Bロケット6号機

 種子島に宇宙センターが立地して50年近くたつ。ロケットや人工衛星を工場から輸送するときは船で島に運ぶが、船は宇宙センターがある島の東側ではなく、反対の西側の島間港に着岸。そこで陸に揚げ、島間港から宇宙センターまで30キロの距離を4、5時間かけて慎重に運ぶ。東側は遠浅の海で、船が入れないという地形上の問題があるためだ。

 また、種子島空港は小さいので、海外からの衛星は一度国内の別の空港に下ろしてから、船で輸送せざるを得ない。そのコストなどから、海外からの受注が伸びていない、との指摘も受けている。

 町としては、センターに港と滑走路が欲しいものの、自治体単独では手を出せない分野。国には種子島空港の滑走路延長も要望しているが、国は「貨物だけのために伸ばせない」と厳しい返答だという。宇宙開発は国策で進めているが、センターを持つ地域の要望であっても簡単には実現せず、宇宙関連施設誘致の難しさを感じた。

他産業育たず

 宇宙以外の主要産業である、農業の育成の必要性も、同町では感じている。特産は蜜がしたたり落ちるほどの甘みがあるサツマイモ「安納イモ」。そのほか、サトウキビ、でんぷん用サツマイモ、コメ、和牛を生産しているが、畑は丘陵地帯の中の使える土地を開墾した印象で、経営規模は5ヘクタール以下が8割近く。十勝が平均40ヘクタールほどであることと比べ、小規模感は否めない。

 農業生産額も28億9618万円(2014年度)と十勝の100分の1。「換金できる農業を目指さなくてはいけない」。宇宙センター関連の依存度が大きい町の、切実な将来への不安とともに、耕地面積が限られた島の中で、反収(10アール当たり収量)増を目指さなくてはならないという思いも強く感じられた。

 大樹町が進める宇宙のまちづくりは、南種子町でも知られていた。冗談めかした口調だったが、河口課長の「北海道は農業がしっかりしているじゃない。宇宙基地まであったらぜいたくだよ」という言葉が強く印象に残った。

宇宙を拓く〜第1部 スペースビジネスの今(2)「種子島センタールポ(中)」

打ち上げの10時間以上前から、長谷公園に陣取る熊野貴文さん、香織さん、小林さん(右から、金野和彦撮影) 

発射頼りの観光限界

 H2Bロケット6号機の打ち上げ当日(昨年12月9日)の昼ごろ、発射場を一望できる鹿児島県南種子(みなみたね)町の長谷公園にはすでに観光客が集まっていた。シートで場所を確保し、カメラを三脚にセットしている。

人口超え6千人

 長谷公園は打ち上げ時、町内4カ所に用意される見学場の1つ。発射場からの距離は7キロほどと、立ち入り禁止の3キロ以内からは少し遠いが、高台になっており、青い海を背景に飛び立つロケットを見ることができる。会場では打ち上げカウントダウンの音声が流れ、コンビニや飲食店が屋台を出す。

 「小さい時から宇宙が好きで、一生に1回は打ち上げを見たかった」。東京都の会社員熊野貴文さん(37)は妻の香織さん(29)、大学の友人で神奈川県の会社員小林義広さん(38)と訪れた。
 種子島に来たのは2回目だが、前回は打ち上げ直前で延期に。1週間ほど粘ったが、仕事のため諦めて東京に戻った。「今回はリベンジ。10日休みを取っている。給料もこのためにためた」

 「大学時代に開発に関わった機器が載っているんです」。茨城県の会社員馬場宗明さん(30)は、九州大学に在学中、宇宙で使う機器の新たな冷却システムの開発を行った。それがいよいよ宇宙に飛び立つ。「無事に上がってほしい」と願った。

 町によると、1回の打ち上げで4カ所の見学場には合わせて4000人前後が訪れる。これが休日ともなると6000人と、町の人口を上回る。見学場以外で見ている人も含めると1万人になると推測する。「盆や正月より混みます」。打ち上げ時はどこのホテルも満室になるという。

 ただ、これ以上観光客を増やす場合、障害となるのが、宿泊施設の受け入れ能力と、種子島への輸送能力の低さだ。

宿泊能力2千人

 宿泊施設の受け入れ能力は種子島全体で2000人で、同町ではその半分の1000人。だが、見学者数に対し全く足りていない。前出の馬場さんも「3カ月前から電話をかけまくってやっと確保できた」。観光客が訪れる土地の割にホテルは古く、民宿や旅館が多い印象を受けた。

 ロケットの打ち上げ数は多くても年間2〜5機程度。町の経済への影響を考えると「毎日上げてほしい」という声も出るが、打ち上げの間隔は40〜50日程度必要で、最大でも年間8機。種子島全体で年間の来島者数が27万〜28万人。このうち観光客は5万4000〜5万6000人と2割ほどで、ほぼロケット目当て。打ち上げがないときは観光客が少ないため、民間事業者はホテル建設の投資に踏み込めない状況だ。

 種子島への移動の不便さも、観光客の増加にブレーキをかける。鹿児島-種子島間は飛行機と高速船の移動手段があるものの、飛行機は数十人乗りの小型プロペラ機で、船と合わせても1日1600人程度しか輸送できない。東京からの直通便はなく、鹿児島空港からの乗り継ぎとなるため、運賃が高くなることも伸び悩む要因とみている。

移動にも不便さ

 町は東京からの格安航空会社(LCC)の誘致や、打ち上げ関係者から要望の強い名古屋からの直通便誘致を図ろうと取り組んでいるが、利用の極端な増減がネック。河口恵一朗町企画課長は「種子島にはインバウンド(訪日外国人旅行者)を増やしたい」とし、中国の航空便誘致に力を入れる。種子島はマングローブの北限で、全島がサーフィンのスポット。美しいロケーションをPRして通年での観光客確保を狙う。

鹿児島空港から種子島空港の移動に利用したプロペラ機。36人乗りで体をかがめてやっと乗り込んだ

 ただ、種子島3市町は連携に不安を抱える。南種子町に対して「黙っててもロケットでお金が入る」とうらやむ見方もあり、河口課長は「ベクトルの一致が難しい。連携が強まるとPRの広がりも出てくるのだが」と歯がゆさを漏らした。

宇宙を拓く〜第1部 スペースビジネスの今(1)「種子島センタールポ(上)」

島中に「ロケット」恩恵
人口2割が関係者/経済効果120億円

 国内最大のロケット発射場「種子島宇宙センター」がある鹿児島県南種子(みなみたね)町を昨年12月、H2Bロケット6号機、無人補給機「こうのとり」6号機打ち上げの取材で訪れた。宇宙が経済のみならず教育など広い分野で島を支える「ロケット城下町」を歩いた。

宇宙関連の施策に関わる南種子町役場企画課。手前は、打ち上げ30日前から1日ごとにカウントダウンするもの。種子島の企業や団体などが写り、打ち上げを応援している(金野和彦撮影)

 鹿児島空港から種子島空港までは、小さなプロペラ機で30分。空港からは車で30〜40分走ると南種子町に着く。緑豊かな島だが、丘陵地帯でアップダウンが激しく、町中の道幅は狭い。限られた土地を開発したためか、都会のように建物が窮屈に立ち並んだ印象を受ける。

のぼりや写真

 道中、目につくのは地元団体による「打ち上げ成功祈願」ののぼり。小川に架かる橋の欄干はロケットを模しており、ホテルや飲食店に入ると、これまでに成功したH2A、H2Bロケットの打ち上げ写真が並ぶ。まち全体が宇宙であふれている。

 「ロケットがなくなったらこの町は倒産です」

 南種子町企画課の河口恵一朗課長は言う。宇宙センターで働く人や、その家族の普段の買い物のほか、観光客の宿泊、飲食、地元雇用などを含めた種子島全体への年間の経済効果は、120億円に上る。

曲がりくねった道の先に突然現れる種子島宇宙センター。南種子町の経済を支えている

 同町の人口は5774人。ちょうど航空宇宙産業基地誘致を目指す十勝の大樹町と似たような規模だ。しかし、そのうち2割弱が宇宙関係者。宇宙センターには、宇宙航空研究開発機構(JAXA)のほか、ロケットや人工衛星の打ち上げに直接関わる企業、センターの清掃など維持管理に関わる企業の職員が常時400人働いている。その家族も入れると町に住むのは1000人以上になる。

 地元でロケットや人工衛星を開発する企業はないものの、ロケットの燃料となる液体水素の輸送事業に取り組む事業者が出るなど、仕事も生まれている。宇宙関連産業は裾野が広いといわれる。人が動くことで、そのほかの産業にも恩恵が広がっている。

 町内唯一のコンビニ。人や車がひっきりなしに出入りする。通常の品ぞろえのほかに、パン屋のようなコーナーもあり、宇宙関係の土産やグッズもそろっている。地元住民が日用品を購入する姿以外に、打ち上げ間近だからだろうか、住民と同じくらいの割合で三菱重工業や川崎重工業の作業着姿の人が弁当などを買い込んでいる。町民に聞くと「全国で一番もうかっている(コンビニ)と聞きますよ」と教えてくれた。

 税収面でも影響は大きい。同町に住む人が納める税以外にも、町の2014年度の固定資産税5億円弱のうち、半分は宇宙センターの土地と施設によるものだ。

競争率は3倍

 打ち上げを見ようと島外から訪れる観光客は年間5万人ほど。これに対応するため、宇宙センターが立地してから飲食店は4倍の約40店、ホテルは倍の約20件に増えた。

 経済効果以外に、宇宙は教育の分野でも活用されている。町では島外の小学生を1年間、町内の学校で受け入れる「宇宙留学制度」を設けている。20年続く取り組みで、ロケットの打ち上げを身近に感じ、種子島の自然を体験することで子どもたちの人間性を育てるものだ。

 年40人ほどを受け入れるが、人気があり競争率は3倍にもなる。河口課長は「地元の高校に入るより難しい。参加した子どもの親からは『子どもが見違えるように変わった』と喜んでもらえる。その後感謝の思いで町に多額の寄付もしてもらえる」という。

 宇宙センターが立地するといっても、同町も人口減少の波が押し寄せており、子どもの数が少ない。留学制度で人数を確保し、2つ以上の学年が同じ学級となる「複式学級」の解消に役立てている。

 種子島に宇宙センターが設置されて50年近くたち、影響は産業にとどまらず教育分野にも広がっていた。「宇宙がないと倒産」との言葉は冗談ではなく、町の行く末が宇宙次第であることをうかがわせた。

◇ ◇

 ロケットに旅行、服、食べ物…。宇宙に関連する産業が、国内で多方面に拡大している。年間キャンペーン第1部では「スペースビジネスの今」と題して、現在宇宙基地のある種子島ルポから“射場”の経済効果や課題を浮き彫りにする。さらに国内で動く宇宙関連ビジネスの現状をリポート、十勝での可能性を考える。

種子島宇宙センター
 1969年に設立。国際宇宙ステーションへの無人補給機「こうのとり」や人工衛星を搭載する日本の主力ロケット「H2A」「H2B」を打ち上げている。選定されたのは、赤道に近い低緯度で、ロケットを打ち上げる島の東、南側の陸、海、空に障害がないことが大きな理由。赤道上を回る静止軌道に投入する人工衛星の打ち上げは、赤道に近い低緯度が適している。また、地球の自転も利用するため、自転の速度が速い赤道近くが効率良く上げられる。
 広い土地があり、人口密集地から離れ、比較的交通の便が良く、資材を輸送しやすいことも理由に挙げられる。種子島は沖縄が返還されていない当時として、これらの条件を満たし、最も適した場所だった。

インターステラテクノロジズロケット「モモ」大解剖

 ジュースの缶、お酒、鉛筆、ろうそく、プラスチックでできるものは何でしょう? 正解はロケット。年内にも国内の民間企業単独では初となる宇宙への打ち上げを目指して開発を進めるインターステラテクノロジズ(本社大樹町)のロケット「モモ」の材料だ。私たちの生活にも身近なものを多く使って、低コストで作り上げる同社のロケットを徹底解剖した。

インターステラの社員ら。中央は試験機「LEAP」

大量製造で低コスト化

 「H2A」や「H2B」などの日本の大型ロケットは1回の打ち上げで100億円以上掛かると言われる。これを数億円から数千万円まで下げることで、誰もが宇宙に行ける世の中を目指す。
 そのため、製造するには世の中に出回っている安価なものを使っている。同社の稲川貴大社長は「国のロケットがフェラーリなら、目指しているのは宇宙に向かう軽自動車」という。
 ロケットの低コスト化は世界でも進んでいる。アメリカでは一度使ったロケットを再び地上に着陸させ、再利用することで費用抑制を目指す企業もあるが、稲川社長は「再利用より使い捨ての方がコストを下げられる」と話す。部品点数を少なく、量産に向く設計にすることで、大量製造してコストを劇的に下げる考えだ。

16年10月19日に行われたロケットエンジンの燃焼試験。固体燃料のろうと液体酸素を用いた点火装置での燃焼に成功した(写真は同社提供)

誰もが行ける宇宙に

2016年5月18日に行われた、試験機「LEAP」の打ち上げ試験。姿勢制御技術と誘導技術を確認した

基本データ
全長9.9m
重量1トン(燃料を除くと300kg)
直径50.2cm
推力1.2kN(キロニュートン)重さ1.2トンのものを持ち上げ続けられる
最高到達高度120km
微力重力(無重力)状態約240秒間

過去に開発したエンジン。右が内部で、細くなっている下部がノズル

■関連リンク インターステラテクノロジズ

世界一美しい発射場 種子島宇宙センター

 昨年12月にH2Bロケット6号機、国際宇宙ステーションへの無人補給機「こうのとり」6号機の打ち上げの取材で、鹿児島県南種子町の種子島宇宙センターを訪れた。国内最大のロケット発射場があることで知られるが、打ち上げがなければ出入り自由で、施設案内ツアーに参加すればロケットの実物や、打ち上げ責任者が集まる総合指令棟などを見学できる。センター内の施設を写真で紹介する。

コバルトブルーの海、白い砂浜、緑の中にあり、世界一美しい発射場と言われる種子島宇宙センター。左の建物が大型ロケット組立棟で、組み立て終わったロケットは専用の台車で右側の射点に移動する

 九州の南に浮かぶ種子島の南端にある南種子町中心部から車で10分弱、丘陵地帯の曲がりくねった道の先にセンターが現れる。センターは島の東南端にあり、面積は970万平方メートル。種子島の面積の2%を占め、東京ディズニーランド20個が入るという。
 広いと思われがちだが、ケネディ宇宙センターは種子島1個、ギアナ宇宙センターは種子島2個分が入る。種子島は小さい施設だが、コバルトブルーの海、白い砂浜、緑の山々に囲まれ「世界一美しい発射場」と呼ばれている。

大崎第一事務所に保管されているH2ロケット7号機。1999年に打ち上げ予定だったが、先に飛ばした8号機の打ち上げに失敗、失敗の検証と後継機の開発に役立てるため打ち上げられなかった。右側が1段目で左側が2段目

 ロケット発射場はセンター内でも東端の岬に位置する。H2A用とH2B用の2つの射点とロケットの組立棟があり、発射場全体で約17万6000平方メートル。東京ドーム4個分が入る面積だ。組立棟は27階建てのビルに相当する高さ81メートルあり、ロケットを射点に移す際は棟の一面の壁がスライドして開く。この扉は世界最大の引き戸としてギネスに認定されたこともあるという。

発射場から3キロにある総合指令棟の内部。各部門の責任者が集まり、発射、追尾、安全管理などの決定を下すロケット打ち上げの頭脳

 発射場から約2キロにある大崎第一事務所には、打ち上げがかなわなかったH2ロケット7号機が展示されている。1段目は全長31メートル、2段目で8メートルと巨大。現在のH2A、H2Bと同様、機体がオレンジ色に見えているのは、燃料が蒸発しないように覆っている断熱材の色だという。1000度にも耐えることができる素材を用いている。

ロケットや人工衛星の実物、模型が並ぶ宇宙科学技術館。材質、エンジンの仕組みなど宇宙への理解を深めることができる

 発射場から3キロの総合指令棟では、各現場からの情報を集め、打ち上げ実行などを決める。普段、人はいないが、打ち上げ直前ということもあり、今回は画面を見詰める作業員の姿を見ることができた。

■関連リンク JAXA 種子島宇宙センター

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