格安航空会社モデルがロケット打ち上げに導入される

エレクトロンと呼ばれる高さ17メートルの洗練されたロケットが明日から7月6日の間にニュージーランドのマヒアの発射台から打ち上げられると、それは所有者であるロケット・ラボにとって、実際にお金を払う顧客のためのペイロードを積んだ最初の飛行となる。同社は、新しいタイプの小型ロケット打ち上げ会社の旗手である。

これらのロケットは、1回の飛行に約6,200万ドルかかるSpaceXの70メートルのFalcon 9よりもはるかに小型である。また、United Launch Allianceの60メートルのAtlas Vよりも小型であり、即応性を維持するための継続的な補助金を考慮すると、宇宙に打ち上げるのに約2億ドルかかる可能性がある。これらの新興企業、Rocket Lab、Vector、Virgin Orbitは、はるかに小型のロケットによる飛行を300万～1,500万ドルで販売している。

2017年に300基以上の小型衛星を打ち上げた急成長産業にサービスを提供するこれらの新しい打ち上げ会社は、格安航空会社のアプローチを低地球軌道に適用し、より多くの目的地へのより頻繁なフライトをはるかに安い価格で提供しています。これは文字通りロケット科学であり、火災爆発、費用のかかる技術的遅延、規制上の混乱のリスクはどこにでもあります。しかし、ロケットラボの打ち上げは、すでに紙の上で良さそうに見えるビジネスモデルが、低地球軌道に乗りたいがアメリカの大手企業やロシア、インド、EUの宇宙機関に便乗する余裕のない多くの衛星事業者にとって、現実世界で実際に機能する可能性があることを示しています。

オンデマンドのロケット

これらの新しい打ち上げ会社の決定的な魅力は、ミッションの計画から実際に鳥を空に飛ばすまで、いかに迅速かつ機敏に打ち上げを実行できるかである。

「契約に署名し、すべてのライセンスを取得し、輸出し、打ち上げロケットに組み込むまで、通常は12か月かかります」と、ロケットラボのCEO、ピーター・ベック氏は言う。「私たちは12週間でそれを実現できます。」

ロケット打ち上げの全費用を支払う余裕のない小規模衛星会社は、従来、他社のミッションの余剰スペースを購入してきた。

「私たちはこれを宇宙へのヒッチハイクと呼んでいます」とヴァージン・オービット副社長のウィル・ポメランツ氏は言う。「ヒッチハイクは、行きたい場所に行くための手頃な方法です。しかし、地球上でも宇宙でも、いつ出発してどこで降ろされるかは自分ではコントロールできません。また、乗り物の中でできること、できないことについて多くの規則があります。」

特定の衛星の場合、打ち上げの時期と場所を制御できないことは問題ないかもしれない。しかし、ミッションの要件が非常に具体的になると、それが致命的になることもある。

「NFLとスーパーボウルの写真を撮る契約を結んでいたのに、衛星が間違った軌道を回っていて、代わりに試合の1時間前に駐車場の写真が撮れたら、何の役にも立ちません」とポメランツ氏は言う。

ベクター社の CEO ジム・カントレル氏が自ら小型ロケット打ち上げ会社を立ち上げようと決めた主な理由は、ヒッチハイクの機会が訪れるのを待たなければならないというフラストレーションからだった。惑星協会が運営する非営利のソーラーセイル衛星ライトセイルの元プロジェクトチームマネージャーとして、同氏は他の科学者とともに 2009 年に宇宙船の設計を開始した。2010 年に科学テレビ司会者のビル・ナイ氏が惑星協会のリーダーを引き継いだが、それ以来同グループはソーラーセイルの推進力が大気抵抗を克服できるほど高い適切な軌道への飛行手段を見つけるのを待ち続けている (最初のライトセイルは 2015 年にセイル展開メカニズムをテストするために低すぎる軌道で打ち上げられた)。

「この軌道は多くの画像衛星にとって非常に一般的な軌道であるにもかかわらず、この特定の軌道を飛行した例がほとんどなかったため、飛行まで 10 年近く待たなければなりませんでした」とカントレル氏は言う。「私にとっては、それが形成的な経験でした。ビル・ナイは、この軌道を飛行するために過去 6 ～ 7 年を費やしてきました。」

(ライトセイル2号は、最終的に10月30日以降に米空軍のスペースX社のファルコンヘビーミッションに搭載される予定です。)

小型衛星市場の急成長

一方、カントレルは、1件あたり約300万ドルで約280件のミッションを販売しており、今年中にテスト飛行を行い、2019年に商業運用を開始する計画だ。ロケットラボは、1件あたり500万～600万ドルで打ち上げを販売しており、キューブサットのヒッチハイクオプションも8万ドルから提供している。ベック氏は、今年8件の打ち上げ成功を予定しているという。ヴァージン・オービットは、ボーイング747型機の翼の下からロケットを「空中発射」する予定で、費用は約1200万～1500万ドルで、今年中にテストと商業運用を開始する予定だ。予約注文の顧客には、衛星インターネット企業のワンウェブや、超セキュアなデータストレージのクラウド・コンステレーション・コーポレーションなどがある。

こうした企業は、主に画像撮影や通信を目的とした低軌道の小型衛星の急成長市場でしのぎを削っている。企業は、次世代の衛星によって新たなビジネスチャンスが生まれ、より高速な衛星インターネット、より安全なクラウド ストレージ、世界中の商品のより堅牢な追跡が可能になることを期待している。Spaceworks のレポートによると、2017 年には 300 機以上のナノ衛星またはマイクロ衛星が宇宙に打ち上げられ、2016 年より 205% 増加した。また、小型衛星打ち上げ会社の幹部は、イーロン マスクを競合相手として心配しているようには見えない。なぜなら、SpaceX は、より小型で安価で頻繁な打ち上げモデルよりもはるかに大規模で高価なプロジェクトを担当しているからだ。

アラバマ州に拠点を置くロケットスタートアップ企業Aevumの創業者ジェイ・スカイラス氏は、市場が打ち上げを渇望していることもあって、スペースXとの競争は懸念事項ではないと語る。「小型衛星の大きな原動力はデータです。顧客はより多くのデータを欲しがっており、それが宇宙に行く究極の原動力なのです。」

スカイラスは来年末に最初の打ち上げを計画しており、2024年までに週2回の商業飛行を目標としている。ファルコン・ヘビーのような巨大ロケットと、比較的小型のRAVNプラットフォームを打ち上げるというビジネスモデルの違いは、マスク氏が顧客になる可能性もあることを意味しているとスカイラスは言う。例えば、3,000～5,000の衛星群のうち1つが故障した場合、特定の軌道に1つの代替衛星を投入するために、エイヴムのような小規模な運送業者を雇う方が経済的だ。スペースXの1回の飛行にはおよそ6,000万ドルかかるのに対し、スカイラスは頻繁な打ち上げ頻度を利用して、宇宙への「輸送」コストを1,100ドル/kgまで引き下げる計画だ。「[キューブサット]をUPSに持っていくようなものにしたいのです」と彼は言う。

「このような打ち上げペースで複数の小型ロケットをサポートできるほど業界が成長するかどうかはまだ分からない」とロケット・ラボのベック氏は言う。「しかし、業界は驚異的な速度で成長している。」

障害

ロケット打ち上げを規制する、空域の確保や付近の船舶の交通に関する規制は、当然ながら煩雑だ。「ロケットの信頼性は 95% です」とカントレル氏は言う。「航空機の信頼性が 95% だったら、今日すでに 3 件の事故が起きていたでしょう。」

95% の成功率は、まだ立ち上がったばかりの業界としては悪くないが、物事がうまくいかなかった場合のリスクが高いため、政府は打ち上げを厳しく監視している。(可燃性液体で満たされた金属缶に火をつけ、それを高速で天空に向かって打ち上げるのは、控えめに言っても危険である。)

ベック氏によると、課題の 1/3 はロケットを安価に製造することだという。もう 1/3 は打ち上げインフラの整備、そして最後の 1/3 は規制への対応だ。たとえば、ロケット打ち上げのチャンスを得るには、周辺地域の航空交通と船舶交通をすべて遮断する必要がある。米国のさまざまな打ち上げ場所を検討した後、ベック氏は故郷のニュージーランドに世界で唯一の民間軌道打ち上げ場所を建設することを決めた。

「私たちは、何もないところにある小さな島国に発射場を建設しました」と彼は言う。

「打ち上げ距離の問題は、解決しなければならない最大の問題の一つです。率直に言って、どう解決するかは完全にはわかりません」とカントレル氏は認める。同氏のベクターロケットは移動式トラックから打ち上げられるため、比較的簡単に国内の打ち上げ距離まで移動できる。しかし、同氏が目標とする年間100回の打ち上げのために空域を確保するのは困難だろう。

それでも、この事業が採算が取れる唯一の方法は、低価格で大量のロケットを生産できることだ。

「発売時に価格を下げるには大量生産が正しい方法だと私たちは固く信じています」とカントレル氏は言う。「最初のトヨタ・カローラはおそらく1億ドルかかりましたが、価格を下げるには数百万台生産するしかありません。」