宇宙
火星の植民は遠大な夢ではなくなるかもしれない
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火星は手懐けられるか？
最近の科学ニュースは、火星が永遠に生命や人類の居住にとって敵対的な場所である必要はないかもしれないことを示しています。
火星の植民という考えは1世紀以上にわたりSF作家や宇宙愛好家の想像力をかき立ててきましたが、実際に実現しようとすればいくつかの大きな課題に直面します:
- 非常に薄く寒い大気
- 水の不足
- 激しい砂嵐
- 表面での強い放射線
長い間、これらの問題を解決する唯一の選択肢は、現在の技術をはるかに超える巨大プロジェクトか、永久に地下に留まるというかなり劣った長期的解決策でした。
幸いなことに、最近のニュースは、火星をそれほど大きな労力をかけずにより住みやすくできる可能性を示しています。
大気を温める
これまで現実的な解決策はなかった
火星の大きな問題は平均気温が-65℃／-85°Fということです。寒いだけでなく、南極の最悪の条件よりもはるかに寒くなることがあります。そして、南極を植民するための志願者は実質的にいません。
いくつかの解決策が検討されましたが、すべて利用可能な資源や技術の実現性に制限があります。
例えば、火星の表面（あるいは極部）に2〜3cmのシリカエアロゲルを敷くという案は理論上は機能するかもしれませんが、膨大な量のエアロゲルを製造する必要があります。
別の考えは、二酸化炭素やその他の温室効果ガスを大量に放出して巨大な温室効果を作り出すことです。しかし、十分な効果を得るために必要な量は途方もなく、資源も不足しています。
金属ナノロッド
温室効果ガスだけでは火星を十分に温めることは難しいことが明らかになりつつあり、必要な生産規模もそれほど圧倒的ではなくなります。
ノースウェスタン大学、シカゴ大学、フロリダ中部大学の研究者らがScience Advancesに解決策を発表した可能性があります。
彼らは、アルミニウムまたは鉄で作られた、商業用グリッターと同じサイズの9マイクロメートルの導電性ナノロッドを大量に製造することを提案しています。大気中に放出されると、これらのナノロッドは太陽の赤外線を吸収して大気を温める効率が従来の方法の5,000倍、通常の塵の10倍の時間大気中に留まります。
この考え方は、大気が温まることで凍結したCO₂が蒸発し、表面の水が溶け出すことで温暖化が加速し、液体の水が存在できる環境になるというものです。
出典: Science Advances
必要なナノロッドの量は依然として大きいですが、管理不能ではありません。特に火星の地殻は鉄分が豊富で、全体的に赤い色をしているのはこのためです。
研究者は、年間約70万立方メートルの金属が必要と見積もっており、これは表層70百万立方メートルから採掘できると想定しています。これは地球で毎年採掘される金属の0.2％に過ぎず、実現可能な規模です。
この計画の詳細は、当サイトの専用記事「Terraforming Mars Just Became More Realistic With This Approach」でご覧いただけます。
火星大気のモデリング
火星の大気は数十年にわたり研究されてきましたが、データは主に軌道からの分析やローバーによる局所測定に限られています。赤い惑星の植民を本格的に考えるなら、特に火星の風について深い理解が必要です。
これは、火星が巨大な砂嵐、時には惑星全体を覆う数週間続く砂嵐にさらされることが知られているため、特に重要です。
出典: NASA
風と大気を正確にモデル化することは、先に述べた金属ナノロッドを用いた温暖化を目指すテラフォーミング計画にとっても不可欠です。
より実用的な研究を開始するために、マサチューセッツ州タフツ大学、NASAエイムズ研究センター、Vandervalk Neeson Instruments の科学者たちは、火星環境で動作可能なソニック・アネモメータを開発しました。
この開発は特別な努力を要しました。火星の空気は地球とは全く異なる条件を示すためです:
- 温度は-130℃から20℃（-200°Fから68°F）まで変化します。
- 非常に薄い空気密度で、ほぼ純粋なCO₂が4〜10 mbarしかありません。
カスタム設計と繰り返しテストにより、研究者は火星条件下で測定誤差が極めて小さい複数のアネモメータを作り上げました。
最悪の測定誤差は1〜2％、最高は0.07〜0.14％でした。
さらに、彼らは高度30〜42kmの火星大気に類似した条件でも装置をテストし、高高度気球による測定の道を開きました。これは地球上の風研究で重要な手法です。
巨大な火星の海
予想外の発見
前述の通り、火星は軌道から多く研究されていますが、内部構造は依然として謎が多く、ほとんどのランダーやローバーは表面しか調べていませんでした。これがNASA の InSight ランダー（内部探査・地震調査・測地学・熱輸送）によって一変しました。
InSight ミッションは2018年に打ち上げられ、科学者たちは現在もそのデータを解析しています。そして2024年8月12日、画期的な発見が報告されました。
地震活動の研究により地下に大量の液体水貯留層が存在することが明らかになりました——それは惑星表面に海を形成できるほどの量です。
この発見は、火星が死んだ砂漠の世界であるという従来の認識を根本から覆します。これまで多くの科学者は、火星の水は太陽風によって宇宙へ吹き飛ばされたと考えていました。そのため、テラフォーミング計画では表層の岩石や極地の氷を溶かすだけでなく、彗星を衝突させて大量の水を輸入する必要があるとされていました。
しかし、実際には多くの水が宇宙へ逃げずに地殻へと浸透したようです。
利用できるか？
火星に液体の水が存在することは驚くべき発見です。ただし、深さが11.5〜20km（7.1〜12.4マイル）もあるため、初期の探査や植民の段階で簡単に採取できる資源ではありません。
この水は割れた岩石の間に閉じ込められているため、巨大な地下海というよりは数キロメートル幅の湿った岩層です。そこまで掘削するのは大きな挑戦ですが、不可能ではありません。
地球で最も深く掘削された穴はロシア・コラ半島の「コラ井戸」で、7kmまで掘削するのに7年かかり、19年で12kmまで到達できる見込みです。
出典: The Sun
当然ながら、火星でそこまで掘削するには膨大なインフラが必要です。したがって、かなりの人口がすでに火星に居住し、自己持続型経済が確立している場合にのみ実現可能でしょう。これは「The Future Martian Economy」で議論した通りです。
地球での掘削深さの主な制限は温度で、コラ井戸の底部は190℃（370°F）に達し、掘削装置が溶けてしまいます。
火星ははるかに小さく寒く、地熱活動も乏しいため、10〜15km の井戸はさらに低温になります。ただし、一部地域では残留火山活動がある可能性があります。また、地球の重力の1/3程度であることは、重機の搬送や岩石の除去に有利に働きます。
では、将来の火星植民者が地下に閉じ込められたこの海を石油採掘のように利用できるでしょうか？ 可能性はありますが、時間が解決してくれるでしょう。
いずれにせよ、この潜在的な水供給は火星植民の未来を根本的に変え、赤い惑星に自己持続型エコシステムをもたらす可能性があります。この点は「Space Food – How Will We Feed Humanity’s Next Wave of Pioneers?」で検討しました。
また、火星植民には他にもさまざまなツールや巨大プロジェクトが必要であり、そのいくつかは「Space Infrastructure – Building Stairways To The Heavens」で取り上げました。
生命の可能性は？
もう一つの興味深い可能性は、これらの地下海が生命を宿しているかもしれないということです。
私たちは、鉱物や放射性崩壊からのエネルギーで生命が維持できることを知っています。火星の大気が消失し、海が地下に浸透したとき、生命が地下に避難した可能性があります。
「水は私たちが知っている生命にとって必須です。居住可能でない環境である理由は見当たりません。地球でも確かに、深い鉱山や海底で生命が確認されています。
火星での生命の証拠はまだ見つかっていませんが、少なくとも原則的に生命を支えることができる場所を特定したと言えます。」
Michael Manga – UC Berkeley professor of earth and planetary science.
ここでも、深い井戸を掘って初めて可能性が検証できるでしょう。
火星への投資
テラフォーミングの巨大プロジェクトや火星不動産への投資はまだ時期尚早です。しかし、最初の人類を火星に着陸させ、後に惑星を植民できるようにする基盤を築く企業は少数存在します。
重要な要素は再利用可能ロケットで、機材の軌道投入や深宇宙への打ち上げコストを劇的に削減することです。この取り組みは現在主にイーロン・マスク率いるSpaceX (SPCX ) がリードしており、他のロケット企業も急速に追随しています。
航空宇宙企業への投資は多くのブローカーを通じて可能で、securities.ioでは、米国USA、Canada、Australia、UK、およびその他多数の国々における最適なブローカーの推奨リストを提供しています。
特定の航空宇宙企業に直接投資したくない場合は、ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX)、iShares U.S. Aerospace & Defense ETF (ITA)、またはSPDR S&P Aerospace & Defense ETFといったETFを検討してください。これらは航空宇宙産業への分散投資を可能にします。
あるいは、当サイトの「Top 10 Aerospace and Defense Stocks」記事をご覧ください。
宇宙企業への投資
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、ペイロード320kgの Electron 打ち上げシステムを開発しました。現在は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機の衛星を配置しました。
将来的には、Falcon 9（全再利用モードでLEOへ8,000kg、火星や金星へ1,500kg）に匹敵する中型再利用ロケット「Neutron」の開発を目指しています。Neutron はメタン燃焼エンジン（Starship と同様）を搭載し、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の最適化を実現しています。
この体制により、NASA や米政府との複数の契約を獲得しており、5億1500万ドル規模の軍事衛星契約や民間向け1億4300万ドルの Globalstar 契約があります。
また、2022年に SolAero Technologies を買収したことで、衛星用ソーラーパネルの主要メーカーとなり、1000機以上の衛星が同社製パネルで電力供給され、総計4MWの太陽電池を製造しています。
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 LEO 通信コンステレーションによる継続的収益の可能性も検討しており、Varda Space Industries と共同で宇宙内製造や軌道デブリ検査にも取り組んでいます。
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 R&D と買収の組み合わせで必要技術を垂直統合しました。この戦略は衛星製造で大成功を収め、現在は再利用ロケットにも同様の手法を適用しようとしています。
衛星製造と Electron の成功から得られるキャッシュフローを考慮すれば、Rocket Lab は 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。
チケット価格は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興奮しています:
「人生で最も並外れた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。でも実際に体験すると…それは想像していたレベルをはるかに超えていて、言葉で説明しにくいほどです。」
「これは私の人生で最高の日で、最も感動的な日でした。これ以上のものはありません。私の最も大胆な夢を超えました。」
前述の通り、宇宙観光は将来の火星経済の中心になる可能性があります。
これは、火星がユニークな体験を提供するだけでなく、太陽系全体で最も印象的な特徴をいくつか持つからです:
- 太陽系最大の峡谷（全長4,000km、幅200km、深さ最大7km）。
- 高さ21.9km（72,000フィート）で、フランスまたはアリゾナ州と同程度の大きさを持つ火山。
出典: Wikipedia
Virgin Galactic (SPCE ) 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名から6名に増やし、月間8回のフライトを可能にします。
これら2つの改善により、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。
出典: Virgin Galactic
市場はブランソンが追加投資を行わないと発表したときに懸念を示しました。特に2024年に185人の従業員を解雇し、宇宙飛行を一時停止したことが、Delta シャトルの到来とキャッシュバーンの抑制を待つ要因となっています。
それでも、Virgin Galactic は2025年または2026年までに資金を確保できると予測されています。したがって、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ものの）、同社はキャッシュフローを回復し、2026年までに黒字転換できる見込みです。
出典: Virgin Galactic
（注：Virgin Galactic は Virgin Orbit とは別会社です。Virgin Orbit は2023年4月に破産し、Rocket Lab が同社のロングビーチ施設、製造・工具資産を取得しました。）
Virgin Orbit の最近の破産とリチャード・ブランソンによる Virgin Galactic からの距離は、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。
出典: Virgin Galactic
同時に、既存顧客の満足度、収益性のある設計（Delta シャトル）の明確な計画、そして潜在的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存続可能であることを示唆しています。したがって、成功の鍵は Delta シャトルの開発・製造・運用を2025年末までに完了させることにかかっています。
もしこのシナリオが実現すれば、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することになります。
