宇宙
ロングショット宇宙砲は軌道経済を立ち上げることができるか？
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ロケットなしで打ち上げコストを削減する方法は？
1957年に最初の人工衛星スプートニクが打ち上げられて以来、宇宙へ到達するためにロケットを見ることに慣れてきました。しかし、ロケットは本質的に高価です。自らの重量（および燃料の重量）を運ぶために大量の燃料を燃焼させなければならず、燃焼によって生じる極端な条件に耐えるリアクターも必要です。
最近、SpaceX (SPCX ) の再利用可能ロケットのおかげで軌道到達の打ち上げコストは劇的に低下しました。大規模な宇宙船艦隊が建設され成功すれば、コストは1kgあたり100〜200ドルまでさらに下がる可能性があります。
出典：Ark Invest
それでも、これは他のどの輸送手段よりも何桁も高価です。したがって、宇宙での大規模プロジェクトは非常に高価なままになる運命にあるように思われます。
これまでに想定された唯一の代替案は、次の2つのカテゴリに分類できます：
- 質量ドライバーや宇宙エレベーターなど、未実証技術に依存する高額なメガプロジェクト。これは「Space Infrastructure – Building Stairways To The Heavens」で詳しく取り上げました。
- 月や小惑星で採掘した資源を利用し、宇宙資源で宇宙機器を製造する現地生産。これにより地球から持ち上げる必要がなくなります。
残念ながら、どちらも現時点ではかなり遠い夢であり、実現までには数十年かかる可能性があります。
しかし、第三の方法があるかもしれません。地球から大量の資材を軌道へ送り、そこで製造するという代替手段です。これは文字通りの宇宙砲を開発しているLongshot Spaceが明らかにした計画です。
宇宙砲
面白いことに、巨大砲はおそらく外宇宙に到達するために最初に想像された方法であり、ジュール・ヴェルヌの初期SF小説『月へ行く船』に登場します。1865年の小説（続編『月周回』）では、主人公たちが巨大砲で月へ旅します。当時はロケットの概念がほとんど存在しませんでした。
この概念は後に高高度研究プロジェクト（HARP）および超高高度研究プロジェクト（SHARP）でさらに探求されました。
HARP
米国陸軍研究開発センターが資金提供したHARPプロジェクトは、長さ120フィート（36メートル）で重量200トンの大型海軍砲を使用し、衛星を軌道に投入しようと試みました。
テスト用スラッグを最大80kmの高さまで、さらにYuma砲では180kmまで打ち上げることに成功しました（国際宇宙ステーションは地上408kmの軌道を周回しています）。
出典：Astronix
残念ながら、資金不足と政治的闘争によりプログラムは頓挫しました。
スパイ映画のような奇妙な展開で、HARPの立案者であるカナダの砲兵専門家ジェラルド・ブルは、後にサダム・フセインのためのプロジェクト・バビロン（類似の構想）に携わり、1990年に暗殺されるまで続きました。
SHARP
1992年に運用されたこの米陸軍設計は、直接的な爆発推進ではなく、メタン、次に水素ガスを一連の爆発で圧縮して使用しました。全長は425フィート（129メートル）です。
出典：Astronix
これは「ジュール・ヴェルヌ・ランチャー」への第一段階と期待されましたが、1億ドルの価格が原因で製造されませんでした。
同様に、SHARPプロジェクトから派生した大学系スタートアップのQuicklaunchは民間資金での開発を試みましたが、最終的に2005年に閉鎖しました。
ロングショットの宇宙砲
ロングショットはガス圧縮を基盤とした設計で、宇宙砲開発の長い試みの最新形です。
最終的に、ロングショットの設計は第二次世界大戦期のV3という最初の極超音速プロトタイプを踏襲し、複数のガス噴射装置を順次取り付けたものです。しかし、異なる目標に照準を合わせるのは困難で、連合軍の空襲で破壊されました。
複数の噴射装置により、耐高温・高圧を想定しない安価な素材で製造できることを意味しました（ロケットエンジンのノズルとは対照的です）。
ロングショットチームの言葉を借りれば「ロケットは優れた兵器だが高価、宇宙砲は劣った兵器だが安価」
HARPやSHARPと同様に、軽量な水素ガスを使用する計画です。軽量なガスは最大速度を可能にします。
しかし今回は、さらに長い砲身を用いて、より高速・高加速を実現するという、より野心的な目標です。
バレルの長さを500メートル以上に伸ばし、ブースターを増やすことで、ロングショットは最大100kgのペイロードをマッハ5以上に加速させることが可能になります。その加速度は携帯電話が耐えられる程度で、価格は現在のロケットベースの加速システムよりも大幅に低くなります。
宇宙砲の課題
宇宙砲は何度か試みられましたが、商業的にはこれまで成功していません。
では、ロングショットの計画は現実的でしょうか？ 以前の宇宙砲プロジェクトを失敗させた要因に対処できれば、可能性はあります。
加速度
まず理解すべきは、宇宙砲はジュール・ヴェルヌの初期構想とは異なり、人や壊れやすいものの輸送に使用される可能性は低いということです。
設計上、ペイロードに最大100Gの加速度がかかり、これは人体が耐えられる限界の少なくとも3倍です。
衛星でさえ、この過酷な加速度に耐えるように強化が必要です。
軌道
別の問題は、発射方式の特性上、宇宙砲は物体を安定した軌道に投入できないことです。物体は地球に再突入するか、重力井戸から脱出します。
したがって、すべてのペイロードは安定軌道に到達するために何らかの軌道修正が必要です。
ペイロード
前プロジェクトのもう一つの制限は、最終的に数キロの物質しか宇宙へ打ち上げようとしなかったことです。当時の衛星やロケットペイロードと比較すれば許容範囲でしたが、間もなく実現するStarshipの100〜200トンのペイロードにより状況は変わります。
したがって、宇宙砲には少なくとも数十〜数百キロのペイロードが必要で、SpaceXの最新ロケットが達成できる頻度に合わせた定期的な発射スケジュールも求められます。
システムの複雑性
1980年代・1990年代以降、パワーエレクトロニクス、コンピューティング、材料科学、エネルギー生産など、基礎技術が大きく進歩しました。
つまり、宇宙砲のエンジニアリングは現在では40年前よりも安価かつ高品質に実現できる可能性があります。例えば、精密なコンピューターモデリング、太陽光で水素を生成、正確なタイミングでのガス噴射、100Gに耐える電子誘導システムなどです。
市場の成熟度
最近まで、軌道打ち上げ市場は主に政府、いくつかの通信衛星、科学ミッションが中心でしたが、宇宙観光、月面基地計画、さらには火星植民まで急速に変化しています。
これにより宇宙砲企業の経済性は大きく変わり、技術が成熟するまでの資金調達が容易になる可能性があります。これは過去のプログラムが失敗した要因でもありました。
宇宙ベースの経済は、1990年代にはほとんど存在しなかった大規模な総アドレス可能市場を開くことになります。
ロングショットの宇宙進捗
ロングショットのタイムライン
あらゆる面で、ロングショット・スペースはガレージで立ち上げたスタートアップの典型に合致しています。
2020年に友人や家族からの資金で開始し、2021年第3四半期にはほぼ破産寸前となり、マッハ1.8の速度に達するプロトタイプを構築しました。
その時、米空軍が750,000ドルの直接第2フェーズSBIRを授与しました。これにより技術が検証され、追加資金調達が支援されました。Space Fundとサム・アルトマン（OpenAIで有名）からの資金で、シード前ラウンドは150万ドルに増額されました。
カリフォルニア州オークランドで新たなプロトタイプを開発し、マッハ4.8の速度に達しました。
空軍からの追加資金と資本調達により、500万ドルの新規資金を含め総額800万ドルとなりました。
これにより、ネバダ砂漠に全長500メートルの巨大砲を建設し、100kgのペイロードをマッハ5に加速させます。ネバダへの移転でテストの安全性が向上し、不安定ながらもより強力な水素ガスを使用できます。
今後は「次はマッハ6、続いてマッハ15、そしてマッハ25」という目標で継続的に改良していくことが目的です。
競争ポジション
ある意味で、SpaceXの成功はロングショットや他の宇宙打ち上げスタートアップにとって、好機であると同時に呪いでもあります。
一方で、投資家にとってこれは利益を上げられる事業であることを証明し、2012年には不可能と考えられていました。
他方で、競争は非常に激しくなります。SpaceXはかつてボーイングなどが享受していた「コストプラス契約」程度の競争相手と戦っていましたが、現在のハードルははるかに高く、ますます厳しくなっています。
したがって、SpaceXとの競争では、1,000ドル/kg、あるいは前例のない500ドル/kgの打ち上げコストを実現したロケットでも十分ではない可能性があります。
このため、差別化が不可欠です。SpaceXは複雑で壊れやすいペイロードを搭載した人間を打ち上げられますが、ロングショット・スペースやSpinlaunchのような企業は、かさばりシンプルなペイロードを対象にできます。
そして、これは「将来の宇宙ベース経済」で示したように、宇宙での拡大を目指すなら必須です。地球全体に電力を供給する大規模軌道太陽光アレイを建設するには、先に述べた「無限のクリーンエネルギーのための宇宙ベースエネルギーソリューション」で議論したように、数万トンの原材料が必要です。
応用例
ロケットの給油
ロングショットがペイロードを1kgあたり100ドル未満の低コストで軌道に送れると仮定すると、最も単純な応用はStarshipの給油です。したがって、再びSpaceXの進展が競合に追い風を与える可能性があります。
現在、月や火星にStarshipを着陸させる計画は、軌道上に残されたStarshipに給油するためにさらに複数のStarshipを送ることに依存しています。Starshipの実際のペイロード次第ですが、月へ1機を届けるには総計15〜30回の打ち上げが必要になるとされています。
これは、各Starshipがほぼ空の状態で軌道に到達し、余分な燃料を搭載できる余裕がほとんどないためです。最良ケースでは各Starshipの打ち上げコストは500万ドル（さらにNASAへの請求もあり）と見込まれ、月面着陸の総コストは給油だけで1億〜1億5千万ドル以上になる可能性があります。
代わりに、ロングショットのようなシステムは砲弾形状の容器を軌道へ送ることができます。これらは専用の軌道船に捕獲され、給油が必要なStarshipへ輸送されます。
したがって、月ミッションの給油が宇宙砲の最初の実用例となり、ロングショット・スペースにとって最初の商業契約になる可能性があります。
原材料
最終的に、ロングショットの宇宙砲は、100Gの加速度に耐えられる頑丈な材料であれば、あらゆる種類を軌道へ送ることができます。
理論的には、民生用を含む電子機器も含められますが、実際にテストが必要です。
確実に含まれるのはあらゆる原材料です。打ち上げコストが1kgあたり10〜100ドル程度と低ければ、鋼板、アルミニウム、ポリシリコン、基本的な電子部品、さらには水や食料などの大量輸送が実用的になります。
例えば、打ち上げコストが1kgあたり500ドル以下になると、宇宙ベースの太陽光発電が経済的に成立すると研究されています。
これらは宇宙にある自動化工場で加工され、放射線シールド（鋼と水）、太陽電池パネル（ポリシリコン）、軌道ミラー（アルミニウム）などの有用な材料になります。
これにより、軌道上の宇宙ステーションや居住施設のコストが根本的に削減されます。
火星サイクラー
宇宙での安価な大量資材は、アルドリン・コンベヤー/サイクラー、あるいは火星サイクラーを構築する上で不可欠です。これらは地球と火星の両方の近くを定期的に通過する恒久的な軌道に配置できます。
このようにして、火星への往復用の恒久的な宇宙ステーションを建設できます。重厚な放射線シールドと食料生産設備を備え、重力がない中でも人々が健康を保てるよう、快適で広々とした居住区やスポーツ施設を設けます。
これにより、各ミッションでシールド、生命維持装置、食料供給全体を加速・減速させる必要がなくなります。
マイクロ衛星
現在、重量10〜180kgのミニ・マイクロ衛星が多数存在します。これには、最近安価な衛星群の打ち上げに使用されたキューブサットも含まれます。
出典：NASA
最終的に、Starlink衛星（260kg）のようなインターネット衛星も、ロケットより宇宙砲で打ち上げた方が適しているモデルに組み込めるかもしれません。
宇宙兵器
宇宙の軍事利用は非常に議論が激しく、いくつかの国際条約に違反する可能性があります。
それはケスラー症候群、すなわち軌道上の破片が過剰に増えて地球上の活動が制限される事態を引き起こす恐れがあります。
それでも、数十キロ、あるいは数百キロの超低コストペイロードを打ち上げるという見通しは、軍事的応用の可能性があります。具体的には、対衛星兵器、極超音速ミサイル、監視装置などが考えられます。
ロシア、イラン、そして中国との地政学的緊張が高まる中、これは軽視できない問題です。
このため、ロングショット・スペースが米空軍から資金提供を受けたのは、特にトランプ政権下で米国が正式に宇宙軍（Space Force）を創設したことが背景にあると考えられます。
したがって、宇宙砲は従来の砲兵兵器としては性能が劣りますが、主要大国が支配したい重要な軍事技術となり得ます。
宇宙インフラへの投資
宇宙産業は再利用ロケットの普及により再生と爆発的成長を遂げている確立された産業です。これがどのように新たな市場機会を創出するかは、記事「Reusable Rockets To Create Multiple New Markets By Lowering Costs Drastically」で論じました。
現在の宇宙市場は4,430億ドルで、宇宙観光や極超音速飛行がさらに3,500億ドルの収益を加える可能性があります。さらに、衛星インターネットが170億ドル、軍事用途や補助金付き月面基地、科学プロジェクトなどが加わります。これは、より投機的だが潜在的に非常に有益な小惑星採掘などを除外した数字です。
多くのブローカーを通じて宇宙関連企業に投資でき、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を選びたくない場合は、ARK Space Exploration & Innovation ETF（ARKX）やVanEck Space Innovators UCITS ETF（JEDI）などのETFで宇宙セクター全体の成長に乗ることもできます。
宇宙インフラ企業
1. Rocket Lab
RKLB 価格チャート
Rocket Lab (RKLB ) は再利用ロケット市場で最も有力な競争相手の一つです。同社は当初、小型ロケットに注力し、Electron打ち上げシステム（ペイロード320kg）を開発しました。現在、部分的に再利用可能なロケットへと転換中です。これまでにElectronは44回の打ち上げで177機の衛星を投入しています。
今後、Rocket Labは中型再利用ロケット「Neutron」の開発を検討しています。これはFalcon 9に匹敵し、完全再利用モードで低軌道へ8,000kg、火星や金星へ1,500kgを運搬できます。Neutronはメタン燃焼エンジン（Starshipと同様）で推進され、次世代ロケットのトレンドになると見られています。
同社は衛星製造を完全に垂直統合しており、コストと設計スピードを最適化しています。その結果、NASAや米政府との複数の契約を獲得し、5億1500万ドルの軍事衛星契約や、民間のGlobalstar向け1億4300万ドルの契約を得ました。
Rocket Labは2022年にSolAero Technologiesを買収し、衛星用太陽電池パネルの主要メーカーでもあります。これらのパネルで1000機以上の衛星が電力供給され、総計4MWの太陽電池が製造されています。
出典：Rocket Lab
現在、打ち上げシステムは外部サプライヤーに依存していますが、一連の戦略的買収により、衛星設計・製造で実現した垂直統合を打ち上げシステムにも適用しようとしています。
同社は収益を安定させるため、通信用LEOコンステレーションの構築も検討しています。また、Varda Space Industriesとの宇宙内製造研究や、軌道デブリ検査にも貢献しています。
SpaceXがイーロン・マスクのビジネス才能で技術を一から開発したのに対し、Rocket Labは研究開発と買収の組み合わせで必要な技術を垂直統合しました。この戦略は衛星製造で大きな成功を収め、現在は再利用ロケットにも同様のアプローチを適用しようとしています。
衛星製造とElectronの成功による既存のキャッシュフローを考慮すれば、Rocket Labは数十年以内に大量輸送装置や他のインフラが整うまで、SpaceXに追いつく有力な候補です。
2. Virgin Galactic
SPCE 価格チャート
同社はリチャード・ブランソンによって設立され、宇宙観光に注力しています。
チケットは25万〜45万ドルで、長い待機リストがあります。最初の顧客は体験に大変満足しているようです：
「自分の人生で最も素晴らしい体験になるとずっと思っていました。人々もそう言ってくれましたが、実際に体験すると…想像していたものとは別次元で、言葉にするのがとても難しいです。」
「これは人生で最高の日、最も感動的な日でした。これ以上はありません。自分の最も大胆な夢さえも超えていました。」
Virgin Galacticはユニットエコノミクスの改善に取り組んでおり、新しい打ち上げシステム「Delta」は乗客数を4人から6人に増やし、月8回のフライトを実現できるようになっています。
これら2つの改善により、1ユニットあたりの収益は12倍に増加し、Deltaシャトル1機あたりの回収期間は6か月未満になる見込みです。Deltaの飛行テストは2025年中頃に予定されています。
ブランソンがVirgin Galacticへの追加投資を行わないと発表された際、市場は懸念しました。特に2024年に185人の従業員が解雇され、宇宙飛行が一時停止されたことは、Deltaシャトルの到来を待ち、資金消費速度を抑えるためでした。
それでも、Virgin Galacticは2025年または2026年まで運転できるだけの資金があると予測されています。Delta飛行システムの開発が順調に進めば（航空宇宙産業ではリスクが高いですが）、ユニットベースで収益性のあるシステムによりキャッシュフローの再開と成長に注力でき、2026年にキャッシュフローがプラス転換すると見込まれます。
（注：Virgin GalacticはVirgin Orbitとは異なります。Virgin Orbitは2023年4月に破産申請し、小型衛星向け打ち上げサービスを提供していましたが、Rocket Labが同社のロングビーチ施設、製造および工具資産を取得しました。）
Virgin Orbitの最近の破産と、創業者リチャード・ブランソンによるVirgin Galacticからの距離が、投資家の間で同社のイメージを損ない、2023年と2024年に株価が急落しました。
株式自体への投資には十分な注意が推奨されます。
同時に、既存顧客の満足度、収益性のある設計（Deltaシャトル）への明確な計画、そして潜在顧客の長い待機リストは、追加資金調達がなくても同社が依然として存続可能であることを示しています。
Deltaクラスのシャトルを十分に早く飛行させられる限りです。現在までにDelta製造工場は完成しており、2025年第1四半期に建設が開始される予定です。
多くはDeltaシャトルの開発、製造、運用の成功にかかっており、2025年末までに実現することが重要です。
もし実現すれば、はるかに低い評価額が投資家に割安で株式を取得する機会を提供します。
