航空宇宙産業
宇宙インフラ - 天国への階段を建設する
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新しい宇宙時代
イーロン・マスクのスペースXによる信頼性の高い再利用可能なロケットの発明により、新たな宇宙開発競争が始まった。軌道到達コストがほぼ10分のXNUMXに削減され、巨大なスターシップによってさらにコスト削減が期待されるためだ。
出典： Ark Invest
その結果、2023年に軌道上に送り込まれたものの質量と衛星数の両方において、圧倒的多数がSpaceXによって打ち上げられたという現状が生まれました。
スターシップは最終的に、打ち上げごとに推定50～200トンの物資を低軌道（LEO）に送り込むことができるようになります。これは大きな前進であり、人類史における新たなマイルストーンとなるでしょう。例えば、以下のようなことが挙げられます。
- 月面の恒久基地。
- 人類初の火星探検。
これらがすでに実現した世界がどのようなものになるのか、そしてそれがどのようにして自立した宇宙経済を生み出すのかについて詳しく知りたい場合は、当社の記事をお読みください。将来の宇宙経済"と"未来の火星経済"。
スターリンクや類似の衛星群は、すでに建設が進められている大規模な宇宙インフラです。地球上のあらゆる場所で高速インターネットにアクセスできるようになるため、すでに数百万人の有料加入者を抱えるスペースXなどの企業にとって、主要なキャッシュフロー源になると期待されています。
出典： Ark Invest
それでも、ロケットによる宇宙への打ち上げは、その技術の基盤となる物理学によって最終的には制限されます。重要な点の一つは、ロケットは離陸するために途方もなく大量の燃料を排出する必要があることです。例えば、SpaceXのFalcon Heavyは22.2トンのロケットで、燃料搭載量は433トンです。つまり、最終的には燃料の大部分が、より多くの燃料を発射するために消費されることになります。
打ち上げコストを100kgあたりXNUMXドル以下に抑えるには、ロケットとはまったく異なる方法が必要になる。
地球の重力から逃れるためのコストが十分に下がれば、宇宙に多くのものを建設できるようになるだろう。
偉大な成果にはインフラが必要
宇宙に到達するのにロケットだけに頼るのは、地球上のすべての輸送と貿易を飛行機とヘリコプターだけで行うのと同じです。技術的には不可能ではありませんが、港、道路、鉄道などのインフラを構築することではるかに安価な代替手段を使用できる場合、途方もなく高価になります。
宇宙に関しては、鶏が先か卵が先かという問題になりかねません。これまでのところ、私たちが打ち上げに必要としていたのは数十基の衛星と十数人の宇宙飛行士を軌道に送り込むことだけだったので、大規模なインフラを構築する価値はありませんでした。
より優れた打ち上げシステムが利用可能になることで、今後 2 年間で宇宙での人間の活動が大幅に拡大すると思われます。これらの活動には、次のようなものがあり、非常に収益性が高く、資金も豊富です。
- 科学の大規模プロジェクト、例えば 建物 月の裏側にある電波望遠鏡.
- 西側諸国と中国、ロシアの月面基地。
- 弾道飛行、軌道上の宇宙ステーション、または月面での宇宙観光。
これにより、SpaceX のようなロケット企業から市場シェアを獲得するためだけに数百億ドルまたは数千億ドルを投資しても利益が出るほど巨大な市場が生まれるでしょう。
マスドライバー
マスドライバーと呼ばれるそのようなインフラの 1 つは、打ち上げコストを大幅に削減することを約束しています。これは、現在利用可能な技術ですでに実現可能である可能性が高いです。マスドライバーの重要なアイデアは、シャトルを地上で十分に加速して、搭載燃料を必要としないほどに軌道に乗せることができるというものです。
科学者やエンジニアがそれを実現する方法として検討したのは、ハイパーループのコンセプトに似た、真空中で動作する磁気浮上式列車を作ることだ。この方法なら、レールや空気粒子との摩擦によってロケットが減速したり熱くなったりすることはない。
出典： エースペディア
中国はすでにそのような技術の開発を検討しているなので、予想よりも近いかもしれません。
成功すれば、SpaceX社がすでに大幅に引き下げている軌道打ち上げ価格をさらに10分の60にまで下げることができ、コストはXNUMXkg当たりXNUMXドルと見積もられている。
ちなみに、このタイプのシステムは、まず 小型モデルでは、極超音速スクラムジェットエンジンが作動する速度で飛行機を推進し、非常に速い極超音速飛行を可能にする。.
真のメガプロジェクト
もちろん、軌道質量ドライバーは、スペースシップに対抗するために、極めて高速で、数百または数千トンの積載物を運搬し加速するために、絶対的に巨大で強力である必要があります。
打ち上げ軌道も数百、場合によっては数千キロの長さが必要となり、最も有望な候補地はチベット高原だ。
しかし、マスドライバーは、利用可能な資金と既知の技術でそれを設計するスキルによってのみ主に制約されるため、提案されている宇宙インフラの中で最も野心の低いものの 1 つです。
宇宙エレベーター
可能な限り低いエネルギーコストで物を上下に運ぶもう 1 つの既知の方法は、エレベーターのようにカウンターウェイトを使用することです。この方法では、消費されるエネルギーは積載重量を持ち上げることだけであり、極端に高速化する必要はありません。
これは宇宙エレベーターの構想であり、地球から質量物を上下に運ぶために何万キロメートルにも及ぶテザーが使用される。理論的には、このようなシステムにより、軌道に到達するコストが現在の飛行機利用のコストよりもさらに安くなる可能性がある。
出典： ISEC
ここでの主な制限は、市場の需要や利用可能な資本（それらも考慮されますが）ではなく、テクノロジーです。このような非常に長いケーブルには、鋼鉄やチタンなどの一般的な材料よりもはるかに高い引張強度を備えた超軽量の材料が必要です。
これは、グラフェンのようなスーパーマテリアルが技術的要件を満たすことができるように見えることから、変化する可能性があります。これは、私たちが記事「グラフェンのような2D材料は材料科学の新たな領域を切り開く"。
しかし、そのためには高品質のグラフェン結晶を大量生産する必要があり、これはこれまで実現されたことがない。現在のグラフェンの価格を考えると、途方もなく高価になるだろう。
しかし、静止軌道に年間30,000万トン、つまり毎日数十機のスターシップの打ち上げに相当する量を運ぶ能力を備えており、宇宙での持続的な人類の存在、軌道産業、惑星間貿易には理想的なインフラとなるだろう。
このコンセプトの詳細については、この1時間のビデオをご覧ください。 国際宇宙エレベーターコンソーシアム:
軌道上の巨大構造物
もし私たちが宇宙エレベーターを建設したり、小惑星の材料を使って月に大規模な製造施設を建設したりできたら、さらに壮大なタイプのインフラストラクチャを想像できるでしょう。
たとえば、軌道リングは地球全体を周回する構造物を構築するというアイデアです。
出典： アイザック・アーサー
このようなシステムは、地球の重力を相殺する遠心力のおかげで軌道上に留まります。宇宙空間に居住施設、メンテナンスステーション、深宇宙ミッションの発射場、発電（ソーラーパネル）のためのアンカーポイント、さらには日よけによる気候変動緩和策などを提供する可能性があります。
しかし、このような構想は技術的にもインフラ的にも非常に野心的なため、少なくともマスドライバーと宇宙エレベーターが最初に建設されるまでは実現されない可能性が高い。
採掘ステーションとプロセッサ
小惑星から原材料を採掘し、宇宙で鉱石を加工するというアイデアは、はるかに実現可能で現実的です。
多くの小惑星は金属を豊富に含んでいます。実際、 太陽系の小惑星帯には、金属を多く含む（M型）小惑星が約8％含まれている。小惑星帯全体の重量は2.4京トンなので、これはかなりの量の金属です。
出典： ESA – 太陽系の小惑星のほとんどが見つかる 2 つの領域: 火星と木星の間の小惑星帯と、太陽の周りを公転する木星の前後に移動する 2 つの小惑星群であるトロヤ群。
地球では、金やプラチナを探すために2～4kmの深さまで掘っています。しかし、たった一つの小惑星で、 16 プシュケは、200kmの金属塊で、現在の価格で10～700ドルの価値がある採掘を待っているかもしれない。 五十億.
つまり、非常に収益性の高い宇宙採掘には 2 つの種類があります。
- 金やプラチナなどの希少な物質は地球に輸送される予定です。
- 地球からこれらの材料を持ち上げるという法外なコストを支払うことなく、軌道上で宇宙船や宇宙ホテルなどを建造するために使用できる基本材料。
おそらく、小惑星採掘事業は、価値の高い鉱物を含む小惑星を捕獲して地球に近づけることと、炭素、鉄、ニッケルなどでできた採掘残渣を使って宇宙ステーション、月面基地、ロケットなどを建設することの両方から利益を得ることになるでしょう。
もう一つの利点は、採掘装置を宇宙に送り込めば、無重力環境で小惑星を採掘できるということだ。これにより、宇宙での採掘は 容易 地球上では、何千トンもの岩石を移動させるのはエネルギーを大量に消費し、危険を伴う活動です。
ソーラーコレクター
宇宙経済の原動力となり得るもう一つの提案された宇宙産業は太陽エネルギーです。正しい軌道では、太陽は光を吸収する大気がないため、24時間7日輝き、はるかに強い強度で輝きます。
このようなシステムは、宇宙インフラを構築する理由（電力衛星のコスト削減）と、さらなる進歩の実現（小惑星の採掘を行う精製ステーションへの電力供給など）の両方となる可能性があります。
出典： スペースソーラー
（このアイデアについては、私たちの記事「無限のクリーンエネルギーのための宇宙ベースのエネルギーソリューション」）から生じた、裁判所により認定され、または和解により合意されたすべての損失、損害、賠償金、費用と出費（合理的な弁護士費用および訴訟費用を含む）について、貴社を防御、免責し、貴社に損害を与えない。
レーザーセイルプロペラ
地球から離れるには、ロケットか高度なインフラが必要です。しかし、宇宙を移動するには、重力井戸から遠く離れれば、実際にはわずかなエネルギーしか必要ありません。実際、光だけでも十分なエネルギーを供給できるほどです。
これがソーラーセイルのコンセプトの背後にある物理学です。これは空想的なSFのコンセプトではありませんが、 NASAですでにテストされている実際の技術.
このような帆は太陽光線で推進できるだけでなく、レーザーで推進することもできます。つまり、燃料を燃やす代わりに、軌道上または月面からのレーザーで動力を得て、地元の太陽光発電衛星から動力を得て惑星間を航行できるようになるかもしれません。
地球外基地と植民地
インフラについて議論する際、ほとんどの人は宇宙エレベーターのような「派手な」技術的に挑戦的なプロジェクトに焦点を当てます。
しかし、科学者や観光客のための宿泊施設を備えた基地から火星の繁栄する都市まで、恒久的な居住地を建設する場合には特に、宇宙には他にも多くのインフラが必要となるだろう。
これには、ドーム型農場、屋内水耕栽培およびアクアポニックスによる食品生産、通信、発射台、燃料生産および燃料補給ステーションなどのほか、日常的だが同様に重要な発電所、送電線、病院、道路、水道管などが含まれます。
アルドリン コンベア / サイクラー
月面の基地や植民地は、地球から直接物資を補給するのが「簡単」です。人員や観光客の出入りは、せいぜい数日かかる短い旅行で済みます。
しかし、火星のようなもっと遠い目的地に行くには、おそらくほぼ 1 年、あるいはせいぜい数週間かかる旅が必要になります。これは原材料や設備に関しては問題ではなく、物流が少し複雑になるだけです。
これは乗客にとってさらに問題だ。地球の磁気圏外の宇宙は強い放射線にさらされている。そして予測が難しい太陽嵐の場合には、火星に向かう乗客はさらに多くの放射線にさらされる可能性がある。そのため、火星への最初の一歩を踏み出した最初の大胆な冒険家たちを過ぎれば、通常の乗客の旅行には非常に重く、シールドされた船が必要になるだろう。
そして、船上での食料生産と強力な水のリサイクルにより、輸送する必要がある物資の量を制限することもできるかもしれない。 （宇宙での食糧供給については、私たちの記事「宇宙食 – 人類の次の波である開拓者たちにどのように食事を与えるのでしょうか?」）から生じた、裁判所により認定され、または和解により合意されたすべての損失、損害、賠償金、費用と出費（合理的な弁護士費用および訴訟費用を含む）について、貴社を防御、免責し、貴社に損害を与えない。
これは従来のロケットで行うことができます。しかし、毎回シールド、生命維持装置、食糧供給全体を加速したり減速したりする必要があるため、燃料の無駄になります。
代わりに、オルドリンサイクラー（月面を2番目に訪れたバズ・オルドリンが提案）、または 火星サイクラー 永久的に周回している可能性があり、地球と火星の両方の近くに定期的に来ます。
出典： イーサン・マクドナルド
こうすれば、火星への往復に人が移動するための恒久的な宇宙ステーションを建設できる。この宇宙ステーションには、強力な放射線防護と食糧生産設備が備わっているほか、重力がなくても人々が健康を維持できるように、より快適で広々とした部屋やスポーツ施設も備わっている。
出典： バズ·オールドリン
オニール シリンダーと小惑星コロニー
宇宙居住地といえば、火星に向かう途中の休憩所やホテルよりも野心的な構想、たとえばオルドリン サイクラーが検討されている。これはジェフ ベゾスが追求している計画で、「オニール シリンダーとも呼ばれる巨大な宇宙ステーションに 1 兆人の人々が住む」というものだ。
これらは巨大な円筒で、回転することで内部に人工重力を作り出し、数十万から数百万人の住民を収容できるほどの大きさです。
出典： ブルー原点
これらは、理想的な生活環境を提供するために、あるいは重工業や汚染産業を地球の生態系から排除するために使用できる可能性がある。
このようなインフラは、太陽系全体の無数の人々に、本質的に無制限の生活空間を提供します。他の恒星は本質的に自立した微小惑星であるため、このインフラは他の恒星の植民地化にも使用できます。
しかし、このようなインフラは、年間数兆トンの宇宙製造能力と、ほぼ無償の地球との往復輸送が必要となるため、宇宙植民地化のタイムラインでは、軌道リングよりもさらに後になってから実現する可能性が高い。
ダイソン球
推測上の宇宙インフラのスペクトルの最先端に位置するのが、ダイソン球、あるいはダイソン群です。
フリーマン・ダイソンが初めて提唱したこのアイデアは、太陽系内で利用可能なすべての岩石と金属を使用し、オニールの円筒よりもさらに大きく、それぞれが地球と同じくらいの表面積を持つ可能性のある宇宙居住地の群れを建設して、太陽のエネルギー出力を可能な限り多く捕捉するというものである。
出典： Wikipedia
これは、あらゆる宇宙文明にとって一種の「終局」とも考えられています。惑星を文字通り解体し、その物質と太陽エネルギーの利用を最適化すること以上にハイテクなことは想像しにくいでしょう。
これは、地球外の技術的文明の兆候を見つけるために天文学者によって熱心に研究されてきた「技術的特徴」である。
これは明らかに非常に議論の多い話題です。 しかし、すでに60人のスターがこのプロフィールに一致するようです天文学者の間では、単に新しいタイプの星が発見されただけかもしれないとして、いまだに激しい議論が交わされています。それでも、宇宙探査に関心のある人にとっては興味深い発見であり、人類が星を目指してどこまで到達できるかについて、まったく新しい視点が開かれるでしょう。
また見つけることができます スペースハブで議論した宇宙植民地化とインフラに関する、より美しいコンセプトアートとミニチュア.
宇宙インフラへの投資
宇宙産業は、再利用可能なロケットのおかげで復活と爆発的な成長を遂げている非常に確立された産業です。これがどのようにして大きなチャンスを生み出すかについては、私たちの記事「コストを大幅に削減して複数の新しい市場を創出する再利用可能なロケット"。
現在の宇宙市場は443億ドルです。 小惑星採掘、宇宙観光、極超音速飛行など、より投機的な（しかし潜在的に非常に利益の出る）アイデアを無視したとしても、さらに350億ドルの収益が見込め、これに 衛星インターネットの予測価値は17億ドル軍事用途や月面基地の補助金、科学プロジェクトなどにも利用されています。
多くのブローカーを通じて宇宙関連企業に投資することができますが、このウェブサイトでは宇宙関連企業に最適なブローカーの推奨事項を見つけることができます。 アメリカ合衆国, Canada, Australia, 英国, 他の多くの国と同様に.
特定の宇宙関連企業を選ぶことに興味がない場合は、次のようなETFを検討することもできます。 ARK Space Exploration＆Innovation ETF（ARKX） or ヴァンエック スペースイノベーター UCITS ETF (JEDI) 宇宙分野全体の成長を活用するためです。
宇宙インフラ企業
1. ロケットラボ
(RKLB )
Rocket Lab は、再利用可能なロケット市場で最も有力な競争相手の 320 つです。同社は当初、電子発射システム (ペイロード XNUMX kg) を備えた小型ロケットに焦点を当てていましたが、これは徐々にロケットに変わりつつあります。 部分的に再利用可能なロケットこれまでにエレクトロンは177回の打ち上げで44機の衛星を打ち上げた。
その後、Rocket Lab は、Flacon 9 に匹敵する中型の再利用可能なロケット、Neutron の開発を検討しています (完全再利用モードで LEO まで 8,000 kg、火星または金星まで 1,500 kg)。 Neutron はメタン燃焼ロケット エンジン (Starship と同様) を搭載しており、これが次世代ロケットのトレンドになると思われます。
同社は、コストと設計速度を最適化することができる、完全に垂直統合された衛星製造プロセスで注目されています。これにより、NASAや米国政府との複数の契約が成立しました。 515億XNUMX万ドルの軍事衛星契約。 と グローバルスターとの民間143億XNUMX万ドル契約.
Rocket Lab は、 2022年にSolAero Technologiesを買収した後の衛星用ソーラーパネル、これらのパネルから電力を供給される1000以上の衛星と合計4MWの太陽電池が製造されています。
出典: ロケットラボ
今のところ、その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 衛星の設計と製造においてすでに達成されている垂直統合を打ち上げシステムで再現することで、この状況を変える必要がある。
同社はまた、定期的な収益を生み出すための通信 LEO コンステレーションの可能性にも注目しています。の研究にも貢献しています。 Varda Space Industries による宇宙での製造 の三脚と 軌道上デブリ検査.
SpaceXはイーロン・マスクのビジネス才能を駆使して技術をゼロから開発しましたが、Rocket Labは研究開発と買収を組み合わせ、必要な技術を垂直統合しました。この戦略は衛星製造において大きな成功を収めており、同社は現在、この戦略を再利用可能なロケットにも応用しようとしています。
衛星生産による既存のキャッシュフローとエレクトロンの成功を考慮すると、少なくとも数十年後に大量打ち上げ装置やその他のインフラが構築されるまでは、Rocket Lab は SpaceX に追いつくための有力な候補です。
2. ヴァージン·ギャラクティック
(SPCE )
この会社はリチャード・ブランソンによって設立され、宇宙観光に重点を置いています。
チケットの価格は250,000万ドルから450,000万ドルの範囲で、長い順番待ちリストが残っている。最初の顧客はその経験に大喜びしているようです。
「人生で最も素晴らしい経験になるだろうと、ずっと思っていました。ずっとそう思っていました。周りの人たちも、そうなるだろうと予言してくれていました。でも、実際にそうなった時…想像していた経験とは全く次元が違うものだった時…言葉で説明するのは本当に難しいんです。」
「今日は私の人生で最高の日であり、人生で最もセンセーショナルな日でした。そして、それ以上のものはありません。それは私の途方もない夢を超えました。」
ヴァージン・ギャラクティックは、新しい打ち上げシステム「デルタ」を導入し、乗客を6人ではなく4人まで乗せ、月8回ではなくXNUMX回の飛行を可能にし、ユニットエコノミクスの改善に取り組んできた。
これら 2 つの改善された指標を組み合わせると、ユニットあたりの収益が 12 倍に増加し、各デルタ シャトルの投資回収期間は 6 か月未満になります。デルタ航空の飛行試験は2025年半ばに予定されている。
出典： ヴァージン·ギャラクティック
市場 ブランソンがヴァージン・ギャラクティックにこれ以上投資しないと発表されたとき、彼らは懸念した。特に、デルタシャトルの到着を待って現金の燃焼速度を下げるために、185人の従業員を一時解雇し、2024年に宇宙飛行を一時停止したことを受けて。
それでも、ヴァージン・ギャラクティック社は2025年か2026年まで運営できるだけの十分な現金を持っていると予測されている。そのため、デルタ航空の飛行システムの開発が順調に進めば（航空宇宙産業では危険な提案だが）、同社は再スタートと現金の増加に集中できるはずだ。フローを実現し、個数ベースで利益が出る仕組みを整えています。そして、2026 年には同社のキャッシュフローを黒字化させます。
出典： ヴァージン·ギャラクティック
（ヴァージン・ギャラクティックはヴァージン・オービットとは異なることに注意する必要がある。ヴァージン・オービットは2023年XNUMX月に破産申請し、小型衛星の打ち上げサービスを提供していたが、 ロケットラボが同社のロングビーチ施設、製造、ツール資産を買収).
ヴァージン・オービットの最近の破産と、創業者のリチャード・ブランソンによるヴァージン・ギャラクティックからの距離は、投資家に対する同社のイメージを損ない、2023年と2024年には株価が急落する結果となった。
株式自体に関する注意を強くお勧めします。
同時に、これまでの顧客の満足度、収益性の高い設計（デルタ シャトル）の明確な計画、および潜在的顧客の長い待機リストは、資金をさらに調達しなくても会社がまだ存続できる可能性があることを示しています。
デルタ級シャトルがすぐに飛行できるようになるまで。これまでのところ、 デルタを建設する工場は完成しており、1年第2025四半期に建設が開始される予定である。.
デルタ シャトルの開発、製造、運用が成功し、2025 年末までに実現するかどうかに大きく左右されます。
この場合、評価額がはるかに低くなり、投資家が同社株を割引価格で手に入れる機会が生まれることになる。
