宇宙
月と火星へ – 新たな宇宙レースのマッピング
Space Race 2.0
人類の最初の宇宙探査は、冷戦期における米国とソビエト連邦の大国争いの中で行われました。不幸なことに、我々の種族の最大の業績の一つは、対立と戦争の脅威がなければ前進できなかったようです。
アポロ11号の月面着陸とソビエト連邦の崩壊後、宇宙への衝動はやや薄れました。十年ごとに、月面を歩いた人間がいない年数が積み重なっていきました。
しかし新たな宇宙レースが熱を帯びており、最初のレースと同様に、米国と新興超大国である中国との競争が燃料となっています。ソビエト連邦の後継国であるロシアも中国と協力する準備ができています。
宇宙探査の最近の進展について議論する際、私たちは数日前のSpaceXによる印象的な着陸のような短期的な話題に焦点を当てがちです。
あるいは、グローバルな宇宙ベース経済やそこに到達するために必要なインフラ、さらに地球へ無限のクリーンエネルギーを供給するといった非常に長期的な視点です。
直近の1〜2十年であまり議論されないこととして、非西側の公共機関や民間企業の計画があります。
Space Stations
ISS
ロシアの宇宙ステーション「ミール」の運用が2001年に終了した後、宇宙飛行士が滞在できる軌道上の施設はISS（国際宇宙ステーション）のみとなりました。
出典: NASA
1998年に開始されたこの老朽化した装置は、維持がますます困難になり、故障しやすくなっています。その結果、最遅でも2030年までに退役する見込みです。
2024年夏、NASAはSpaceXが米国デオービットビークルの開発・提供に選ばれたと発表しました。
China’s Tiandong
ISSに最近加わったのが、中国の天宮（意味は天上の宮殿）宇宙ステーションで、建設は2021年に開始されました。
出典: Wikipedia
中国は、2011年の米国法であるウルフ修正条項により、米国、欧州、または日本と宇宙探査で協力することが禁じられたため、独自のステーションを建設することを決定しました。
現在ではそれは悪い考えだと広く見なされています、そしてそれが中国に宇宙打ち上げと宇宙ステーション建設の独自能力を開発させました。天宮は現在、非中国人宇宙飛行士にも開放されており、まずはロシアのパートナーが利用する見込みです。ロシアは中国の宇宙進展を加速させる上で重要な役割を果たしています。
中国は今後数年でステーションを3モジュールから6モジュールに倍増させる計画を発表しました。これにより質量は180トンとなり、ISSの450トンの約40％に相当します。
出典: Wikipedia
出典: Reddit
天宮は中国の宇宙飛行士（中国語で「航天員」）に経験を提供し、ロシアが「コスモノート」と呼んだように、科学ミッションの実施に使用されます。
また、天宮はXuntianというハッブル型宇宙望遠鏡（「天体の調査」）をサービスします。この望遠鏡は宇宙ステーションの軌道を共有し、天宮による修理、保守、将来のアップグレードが提供されます。
「Xuntian望遠鏡は、我が国の宇宙ステーション計画開始以来、最も重要な科学プロジェクトです。中国の天文学界が熱望していた科学施設であり、国家レベルのハイテク天文学を代表する施設です。
ハッブルが羊を見るのに対し、CSSTは何千もの羊を同じ解像度で観測します。
周健平 – 中国有人宇宙計画のチーフデザイナー
Russian Station
ミール終了以降、ロシアはISSプログラムの重要なパートナーであり、ソ連崩壊後の予算制限が厳しい新時代と国際関係の改善を反映しています。
ウクライナ戦争がこの計画に大きく影響しており、2024年にISSプログラムから撤退し、独自の4モジュール宇宙ステーションを建設する計画を発表しました。最初のモジュールは2025年までに打ち上げられ、2030年までに4つの主要モジュールが接続され、2033年までにさらに2つが追加される予定です。
出典: Payload
この野心的な計画は、モスクワが中国の独立したパートナーとして宇宙探査において完全に依存しない意向を示しています。しかし、ウクライナ戦争が続くかロシア経済が低迷すれば、予算制約に苦しむ可能性があります。また、最近テストされた重ロケット Angara A5の成功に大きく依存します。
Fly Us To The Moon
宇宙ステーションに加えて、月は新たな宇宙レースの主要関心事であり、NASAとその国際パートナー、そしてロシアと中国は永続的に有人基地を建設する計画を立てています。
これは、月が惑星間植民の第一歩として非常に魅力的であるいくつかの重要なポイントによります。
Proximity
月に最初の宇宙基地を開発する第一の論拠は、地球から比較的近いことです。予想に反して、これがロケット打ち上げ回数や必要エネルギーを大幅に削減するわけではありません。軌道に入れば、太陽系内のすべてはエネルギー的に「近い」ものとなります。
しかし、旅程ははるかに短く、以下のような複数の利点があります：
- 移動時間が短くなることで、放射線被曝が減少し、輸送船の重いシールドが必要なくなります。
- 緊急時に追加の物資を持ち込んだり、病気や負傷した宇宙飛行士を避難させることが迅速に行えます。
- 通信遅延がほぼなく（1.25秒）、ほぼ瞬時の通信、リアルタイムの会話、遠隔操作システムへの支援が可能です。
Gravity
月の重力は地球の1/6です。これは大きくはありませんが、宇宙ステーションでの微小重力による健康への悪影響を軽減する可能性があります。また、低いがゼロではない重力が長期的に人体に与える影響を理解するための貴重な情報源となり得ます。これは将来的に火星に定住する際にも重要なデータです。
また、製造から保守、日常生活まで、すべてが容易になります。物体は落下し、液体や食べ物が漂うことはありません。
Metallic Regolith
多くの人は月面が白い粉状の岩石だと想像しますが、実際には特に上部15メートル（約16ヤード）は隕石衝突による細かい研磨性の粉塵であるレゴリスで覆われています。
このレゴリスは主に酸素（43%）とケイ素（20.1%）で構成されていますが、金属も多く含まれます：鉄12.5%、アルミニウム7.4%、マグネシウム6.1%、チタン1.8%。つまり、表面から直接採取すれば、月基地の大型ハビタットや太陽光パネルの建設に必要なすべての金属を得ることが可能です。
さらに、地球に電力を供給する太陽光パネルや、火星への大量輸送用大型宇宙船を建造するのに必要な金属以上を提供できる可能性があります。
また、現地資源を利用して比較的容易に精錬・加工することも可能です。詳細は、Astrumチャンネルの優れた（長い）動画をご覧ください：
Airlessness
月は大気がないため、数十億人規模の居住は実現しにくいでしょう。しかし、いくつかの大きな利点があります。
第一に、真空中でレゴリス金属をガス化して精錬できるため、それらをガスに変えることで、1,000℃未満の温度で太陽光集光器で容易に達成できます。
もう一つの利点は、低重力と無大気が組み合わさることで、月面からの離脱が地球よりもはるかに容易になることです。地球ではまだSFの領域である質量ドライバー（軌道に高速で宇宙船を打ち上げる装置）も、適切な予算があれば明日でも月で構築できるでしょう。
現地の資源が豊富であることと合わせると、宇宙探査に必要な材料の大部分を月で採掘・製造する方が合理的であることが示唆されます。
NASA Moon Plans
NASAの月に関する計画はアルテミス計画でカバーされており、アルテミスIからアルテミスIVまで、永久的な月基地の建設、さらに月軌道上の宇宙ステーションであるルナ・ゲートウェイが含まれます。
出典: NASA
計画では、毎年1回のミッションを実施し、毎回4名の宇宙飛行士を派遣します。そのうち2名は軌道上、2名は月面に滞在します。
Delays Pilling Up
アルテミス計画の繰り返しの問題はスケジュールの遅延です。2020年には、アルテミスIIとIIIがすでに2024年に予定されていました。
主な問題は、ボーイング、エアロジェット・ロケットダイン（L3ハリスの一部）、ロッキード・マーティン、ノースロップ・グラマンといった大手防衛・航空宇宙請負業者が開発した新ロケット、SLS（スペース・ローンチ・システム）です。SLSの総開発費は1000億ドルに膨れ上がり、1日あたり1200万ドルに相当します、またテスト中に複数回の失敗を経験しました。再利用できないロケットであるため、月ミッションの予算も大幅に増加します。
月着陸船、すなわちヒューマン・ランディング・システム（HLS）も遅延しており、2028年までに70%の確率で完成すると評価されました。同時に、ロッキード・マーティンのアルテミスローバーチームがLeidosに置き換えられています。
人類が月に再び戻る最も近い期限は2026年で、月面ハビタット（Foundation Habitat と Mobile Habitat）は2032年までに打ち上げられる予定です。
全体として、繰り返される遅延と巨額のコスト超過はNASAの評価を損ね、多くの宇宙愛好家はアルテミスが実際にいつ実現するのかに失望しています。
Russia’s & China’s Moon Plans
2021年、中国はロシアと共同で月基地を建設する計画を発表し、アジアやアフリカの多数の国々とも協力することを表明しました。
出典: Wikipedia
これは、中国宇宙機関の嫦娥6号探査機が月の裏側から初めて月岩サンプルを持ち帰ったという最近の大成功に続くものです。
嫦娥7号ミッションは2026年に予定されており、将来の月基地のサイトとして選定された南極を調査します。
嫦娥8号は2028年に打ち上げられ、月資源を利用した現地製造の実験を行う予定です。
公的計画はアルテミス計画ほど詳細ではありませんが、いくつかのことは分かっています：
- 3つのフェーズに分かれ、開発中の超重ロケットから5回のミッションが必要です。
- 第一フェーズは科学測定と現地資源に専念します。
- 第二フェーズは基本的な支援要素を構築し、遠隔での最初の有人着陸を行います。
- 第三フェーズはおそらく2045年頃で、より多くの宇宙飛行士を受け入れ、施設を拡大できる実際の基地を建設します。
- 各嫦娥ミッションを利用して、南極への着陸と探査、現地資源の利用方法など、必要な技術モジュールを一つずつ開発していくという考えです。
- 中国は、打ち上げ技術の進歩、特に再利用性に期待し、その間にステーション建設を支援しようとしています。
出典: Techeblog
中国の国営メディアが提供する計画された月基地の最初のレンダリングはこの動画で見ることができます（中国語）：
Nuclear Energy
ロシアがプログラムに大きく貢献できるのは、特に小型化された原子炉に関する核エネルギーの専門知識です。出力は最大1MW（1,000kW）に達すると期待されています。
これはインドとの共同でも行われる可能性があります、インドは2023年の月ロボットミッション「チャンドラヤーン3」により月に到達し、5番目の国となっています。
月の夜は14日間続き、大規模な居住にとって太陽光だけに頼るのは困難になる可能性があります。
NASAも原子力エネルギーを利用する計画がありますが、はるかに小規模で、ロールス・ロイスの50〜100kWマイクロリアクターが検討されています。
Lunar Economic Zone
中国は、非常に野心的な宇宙探査と月植民計画を持っており、純粋な科学探査ではなく、経済開発に焦点を当てた非常に中国的なビジョンを掲げています。
具体的には、地球-月間の宇宙経済圏を設立し、2050年頃までに年間「総生産額が10兆米ドル以上」になるロードマップを策定しました。
Lunar Mass Driver
この計画が極めて遠大に聞こえるのは、そうだからです。
中国のプランナーや研究者が想像する多兆ドル規模の地球-月経済には、ヘリウム3が含まれる可能性があります。この超希少元素は、核融合を容易にする（中性子放出なしで）可能性があります。
たった20トンのヘリウム3で中国の年間電力需要を満たすことができます。地球には約0.5トンしかありませんが、月の土壌は約100万トンと推定され、世界のエネルギー需要を千年以上賄える量です。
月の土壌には世界を千年以上支えるだけのヘリウム3が含まれています
出典: SCMP
これらの資源を持ち帰るために、中国は実質的に非常に大きな回転ハンマーのように機能する質量ドライバーを使用する計画です。これは、SpinLaunch社が構想する地上発射に非常に似ています。
しかし、SpinLaunchが直面する真空を作り安全に破る必要性は、無大気の月では問題になりません。重力が地球の1/6であるため、より容易です。
出典: SpinLaunch
彼らは質量ドライバーが月からの打ち上げ材料を10倍に削減できると期待しています。
同じ技術は、太陽光発電衛星や火星への大型貨物船の建造・充填にも利用できるでしょう。
総じて、中国は月の探査と基地が最終的に自立的に収益を上げるビジョンを持っているようです。
Mars
すべての関係者は、月基地の多くを火星探査への踏み台と見なしています。しかし、NASAと中国/ロシアにとっては、これはかなり遠い目標です。
一方、イーロン・マスク率いるSpaceXは、近日中に軌道上給油を実施することを目指しています。これは、新たにテストされたStarshipが中間着陸に成功したことに続くもので、地球直近軌道を超える旅行、特に月や火星への旅行に必要なステップです。
出典: Elon Musk
彼は2028年までに火星への人類移住が実現できると期待しています、これはすべての公的宇宙機関の月計画と強く対立します。
これは有名な「エロン時間」の現象で、実際の生活では実現が難しいほど短い期限です。
同時に、Starshipが期待通りに機能すれば、予算上の制約を除けば、火星は手の届かないものではなくなります。問題は、宇宙飛行士が滞在できるような火星用の居住可能ハビタットを構築することにあり、移動自体よりもむしろそれが課題です。
SpaceXはNASAなしで宇宙探査の新たなマイルストーンを自らの手で達成しようとするのでしょうか？
Rockets
SpaceX
SpaceXの再利用可能ロケット技術における顕著な成果は、最近のStarshipの成功により、米国を競合他社より大きくリードさせました。
特に、打ち上げコストの完全な崩壊を引き起こし、他のほとんどのロケットは商業的に採算が取れず、非採算となっています。そのため、NASAがSLSに固執する批判が高まっています。
もしSpaceshipが優位性を保てば、宇宙打ち上げ市場の圧倒的多数を獲得し、改訂されたアルテミス計画で月や火星への主要な手段となり、SLSから離れることになるでしょう。
Chinese Launchers
Long March Launchers
中国の国家宇宙計画は長征ロケットシリーズに依存しています。開発中の将来の超重型長征9は、最終バージョンでLEOへ140トン、火星へ44トンのペイロードを持ち上げることが期待されています。
初のテスト打ち上げは2030年に計画されており、2040年までに全段階の再利用が実現する見込みです。
出典: Orbital Today
Private Chinese Companies
SpaceXに触発され、中国の起業家は官僚主義と公共調達のコスト増大を回避するため、民間ロケット企業を立ち上げようとしています。現在、これは大規模なエコシステムとなっています：
- LandSpace：同社は2024年9月に10キロメートルの垂直離着陸（VTVL）に成功しました。
- ロケットはメタン燃料でステンレス鋼を使用し、SpaceXと同様の設計で、ZQ-3再利用ロケットを開発中で、2025年に初飛行を予定しています。
- LEOへのペイロードは21.3トンで、SpaceXのFalcon 9（15.8トン）に近いです。
- Galactic Energy（Pallas-1）は、すでに商業衛星を軌道に投入している海上打ち上げロケット企業です。
- Orienspace（Gravity-1）は、2024年1月に中国商業ロケットのペイロード容量記録を更新し、LEOへ6.5トンを打ち上げました。
- 同社は2020年に設立され、その迅速な技術的成功は初期のSpaceXを彷彿とさせます。
- Space Pioneer：そのTianlong-3ロケットはLEOへ17トンのペイロードを持ち上げることを目指しています。
- 同社は2024年7月に、静止燃焼テスト中にロケットが離陸後に炎上したことで、悪い理由で見出しを飾りました（ロケットは地上に留まるべきでした）。
Investing In Space Exploration
宇宙探査への投資
宇宙産業は再生と爆発的成長を経験しており、再利用ロケットがその背後にあります。私たちは記事「再利用ロケットがコストを大幅に削減し、複数の新市場を創出する」でこのことを論じました。
現在の宇宙市場は4430億ドルです。 もっと投機的ですが（しかし非常に有望な）アイデアとして、アステロイド採掘、宇宙観光、極超音速飛行はさらに3500億ドルの収益を加える可能性があり、さらに衛星ベースのインターネットが170億ドルの予測、軍事用途や補助金付き月基地、科学プロジェクトなどが加わります。
宇宙関連企業への投資は多くのブローカーを通じて可能であり、当サイトでは米国、カナダ、オーストラリア、英国、その他多数の国々のベストブローカーをご紹介しています。
特定の宇宙関連企業に興味がない場合、ETFとしてARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX)やVanEck Space Innovators UCITS ETF (JEDI)に投資して、宇宙セクター全体の成長に乗ることもできます。
SpaceX
Rocket Labや中国の民間企業などの進展にもかかわらず、SpaceXは再利用ロケット分野で依然として圧倒的な地位を占めています。Jeff BezosのBlue Originや防衛・航空宇宙大手は、より大きな予算にもかかわらず、SpaceXのペースに追いついていません。
再利用ロケットは今後、唯一の商業的に実行可能な設計になるでしょう。非再利用ロケットプログラムは米国、中国、ロシアで納税者資金で存続する可能性がありますが、SpaceXは業界全体の標準となっています。
出典: Ark Invest
これにより、Starshipが打ち上げコストをさらに下げても、SpaceXは必ずしもStarshipの価格をそれに合わせて下げる必要はありません。競合が大きく遅れたままである限りです。
これにより、SpaceXは創出された価値の大部分を捕捉し、月基地、惑星間宇宙船、電力衛星などの新プロジェクトに再投資できる可能性があります。
Starlink
Starshipによる打ち上げ市場での支配が拡大する中、StarlinkはSpaceXにおけるもう一つの大きな変化です。
2024年9月に400万人のユーザーに達し、4か月で100万人が増加しました。また、米国でStarlink端末の価格を499ドルから299ドルに引き下げ、参入障壁を低減しています。
南アジアや東南アジアの未整備だが急速に発展する地域は大きな市場になる可能性があります。すでに2024年5月にインドネシアで新たに承認されました、フィリピンとマレーシアに続きます。
Starlinkは2025年に韓国など新しい国へ展開される見込みです。またインドにも比較的早く到達する可能性がありますが、具体的な日程は未発表です。
Starlinkは2024年に68億ドルの収益を上げたと推定されています、これまでの予想を上回る成長です。
さらに、Starlinkの打ち上げは、支払顧客や衛星顧客のために予約された打ち上げで使用されていた「デッドスペース」を活用しています。
これによりロケットの稼働が維持され、規模の経済でコストが削減され、さらに新たな継続的収益源が生まれます。
SpaceXの近い将来はStarlinkに大きく賭けられており、最終的にはStarshipがコンステレーションを安価に維持できる必要があります。
Starshipのもう一つの利点は、次世代のStarlink衛星（現在の10倍のサイズ）を受け入れるだけの大きさがあることです（現在唯一の大型ロケット）。これらははるかに低い軌道で運用され、レイテンシがさらに低く、ギガビット速度での大容量通信が可能になります。
Defense Business
米国防総省はSpaceXと協議し、軍事専用版Starlink「Starshield」の展開を検討しています。
これは、ウクライナ戦争の前線で民間版Starlink衛星と端末が非常に有用であることが証明され、DoDと同社との長期的な協力関係、特に軍事衛星の打ち上げに繋がっています。
モバイル海上プラットフォーム上で高帯域・低遅延サービスを提供することで、米国およびスウェーデン海兵隊は射撃任務を遂行し、戦場全体で信頼性の高い情報を提供できました。
このようなプロジェクトは非常に機密性が高いものの、投資家にとっては大きな利益をもたらす可能性があります。
Transportation
Starshipは地球表面全体でのポイント・ツー・ポイント旅行を実現できる可能性があり、将来的には超音速旅行手段となり得ます。
これは民間市場において大きな経済的影響を持ち、旅行時間が22時間からたった2時間に短縮される可能性があります。
また、米軍の計画者はすでに軍事的に大きな関心を示しています、特に物流や迅速な介入においてです。
Valuation
SpaceXの最新評価額は2000億ドルを超えると推定されています。
同社は現在非公開です。当サイトの専用記事「SpaceX株への投資 | プライベート株式の購入方法」では、投資家がSpaceX株にアクセスする方法を解説しています。
また、StarlinkがSpaceXの大きな所有権を保有したまま別会社としてIPOされる可能性もありますが、現在のところSpaceX経営陣は「優先事項ではない」としてこの案を退けています。これは、Starlinkの成長が爆発的である間は高いIPO価格になるためです。
全体として、SpaceXは打ち上げ市場での事実上の独占と、宇宙産業が打ち上げコスト削減ごとに指数関数的に成長し続ける中、1兆ドル企業への道を歩んでいるようです。
- Falcon 9により衛星打ち上げがより安価で頻繁になりました。
- Falcon Heavyによりインターネット軌道コンステレーションが収益性を得ました。
- Starshipは軌道上の太陽光発電や月面製造を可能にするかもしれません。
Conclusion
冷戦時代の宇宙計画は両陣営ともに類似しており（最初の衛星、最初の軌道飛行、最初の月面着陸）、新たな宇宙レースはやや異なる様相を呈しています。
一方、NASAはやや小規模ながらも、（遅延がなければ）月に宇宙飛行士を戻し、前回のアポロミッションより長く滞在できる永久基地を提供する計画を持っています。
最終的に、NASAの目標は技術のテストと科学主導の月探査の実施です。
他方、日中・ロシアのプログラムははるかに遠い時間枠（2035〜2045年）を想定し、はるかに野心的な目標を掲げています。これには、先進的なSMRによる10〜20倍のエネルギー生産、レゴリス採掘、質量ドライバーによる月資源の活用、そして1兆ドル規模の宇宙経済の立ち上げが含まれます。
同時に、民間の野望も高まっており、SpaceXが最前線に立ち、いくつかの西側スタートアップと多くの中国スタートアップがそれに続いています。
この点で、新たな宇宙レースは国家間だけでなく、才能あるビジョナリー（そして億万長者）同士の競争になるかもしれず、新時代の象徴となるでしょう。
