アルテミス・ミッション：再び月へ飛んで

アルテミス・プログラム

人類が最後に月面を歩いたのは1972年12月で、現在から50年以上前のことです。この事実は宇宙愛好家にとって常に失望の原因となっており、特に1970年代に待ち受けているように思われた野心的で明るい宇宙探査の未来を考えるとなおさらです。

出典: Apollo 11 Space

しかし、予算削減、技術的制限、そして冷戦の終結が有人宇宙計画を停止させ、現在最も遠くに宇宙へ行く人々はISSに滞在しており、ISS自体も近く廃止される見込みです。

幸いにも、新たな宇宙探査の波がやってきており、新たな宇宙レースが加熱しています。このレースはSpaceXのような企業が成し遂げた軌道到達コストの劇的な低減と、中国が世界的な大国として台頭し、米国とその同盟国と月や火星の基地設立を巡って競争していることが原動力です。

このような文脈の中で、NASAはギリシャ神話の月の女神にちなんでアルテミス計画を設計し、さまざまな宇宙機関の協力を得ています。

このプログラムの長期目標は月に永続的な基地を設置し、将来的に地球外での製造を可能にし、火星への有人ミッションを促進することです。

しかし、過去に複数回の遅延があり、今後も遅延が予想され、特にロケットランチャーであるSLSに関してはプログラムの一部が見直される可能性があります。

それでも、トランプ政権とイーロン・マスクを含む政権下で「アメリカを再び偉大にする」という目標が掲げられたことで、この新たな宇宙レースでの成功は国家的誇りと科学・工学の進歩の問題であることは明らかです。

アポロの繰り返しではない

アルテミス計画は、相互に積み上げられる一連の独立したミッションで構成されており、各主要技術を一度に一つずつテストできるようにして、成功率と宇宙飛行士の安全性を最大化し、月での長期滞在に必要なインフラを構築します。

これは、すべてが非常に短い訪問を目的として設計されたアポロ計画の精神とは大きく異なります。最長はアポロ17号で75時間で、主に国家的威信と岩石サンプルの収集を目的としていました。

アルテミス計画は、米国、カナダ、EU、英国、そしてアルテミス協定の一環として多くの国が参加する大規模な国際プロジェクトです。

出典: NASA

アルテミス協定は、月の平和的かつ透明な探査に焦点を当て、相互運用性、緊急支援、プログラム間の干渉回避、科学データの迅速な公開、そして宇宙遺産の保護という原則を掲げています。

なぜ月に滞在するのか？

月への滞在は、地球唯一の自然衛星である月を深く理解するという科学的関心に加えて、半永続的または永続的な人類の存在に実用的な理由が多数あります。

有効性のテスト

まず第一に、月は永久的な地球外居住地をテストするのに非常に適した場所です。地球に近いため、火星などの遠い惑星体に比べて低コストで多くの貨物を送ることが容易です。

この短距離は、緊急補給や救助活動を数日（約3日）で実施できることを意味し、月面で未検証の技術や概念を多数展開するアルテミス計画において、何か問題が起きた際に迅速に介入できる可能性を計算する意味があります。

火星への踏み台

月で持続的な滞在が確立すれば、火星への最初の有人着陸といったより野心的なプログラムが検討可能になります。火星は6〜18か月先にあるため、月で得た教訓は赤い惑星での壊滅的失敗を回避する上で極めて価値があります。

月への重機の着陸は、アポロ計画が必要とした規模をはるかに超える機材を宇宙で移動させる方法に関する重要な洞察を提供します。

出典: New Scientist

最後に、月資源は火星への航路に必要な燃料や原材料の重要な供給源となり得ます。

現地資源活用

月は地球の地殻と非常に似た組成を持つ巨大な天体で、深いクレーターに氷として隠されたかなりの水資源を含んでいる可能性があります。2020年にNASAの衛星が月の永続的に影のある領域で大量の水資源を発見しました。

出典: NASA

月の重力は地球の1/6しかないため、材料を持ち上げるのははるかに容易です。そのため、水素・酸素燃料や、火星への旅に必要な放射線防護用の水の生産は、地球から持ち上げるよりも月で取得した方が安価で容易になる可能性があります。

しかし、これら資源の遠隔採掘は複雑になる可能性が高く、直接人が操作する採掘がより現実的です。

長期的には、月のレゴリスはアルミニウム、マグネシウム、鉄、珪酸塩、酸素が豊富で最も興味深い資源です。

出典: AnthroFuturism

これらの鉱物資源は、衛星や惑星間宇宙船、太陽光パネルなどの大部分を月上で製造する月ベースの製造システムの基盤となり得ます。高度な部品は地球から後から追加されます。

このような製造能力は、軌道上の太陽光パネルからエネルギーを生成する大規模システムの基盤にもなります。詳しくは「Space-Based Energy Solutions For Endless Clean Energy」をご覧ください。

最後に、月はヘリウム3が豊富で、商業的核融合を容易にする希少元素です。ITERが推奨するトリチウム・デューテリウム融合方式が実用的でないと判明した場合、この元素が重要になる可能性があります。

NASAはすでに現地資源活用に向けた長期的なロボット探査機シリーズを準備しています：Lunar Reconnaissance Orbiterや地下水探査用の月面CubeSat、Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER)、Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS)、さらには火星での酸素生成実験であるMOXIEまで。

多様なアルテミスミッション

アルテミス1号

アルテミス1号は2022年末に実施され、無人月飛行テストとして25日間続きました。

これはSLSロケットの初打ち上げでした。SLSは再利用不可能なロケットで、サイズとペイロードはアポロのサターンVに似ています。NASAが制作したこのビデオでアルテミスミッションの設計概要をご覧ください。

アルテミスはSLSのテストだけでなく、78,000ポンド（35トン）のオリオン宇宙船のテストでもあり、今後のアルテミス計画で宇宙飛行士を月へ運ぶ予定です。このミッションでは、センサーを装備したマネキンが乗員の代わりに搭乗し、加速度、振動、放射線レベルを記録します。

アルテミス1号の測定結果は、オリオン内部の位置により放射線被曝は変動するものの、月ミッション中に乗員を潜在的に有害な放射線レベルから保護できることを示しました。

出典: NASA

オリオンには、フライト中に何か問題が起きた場合に宇宙飛行士を地球に戻すことができる打ち上げ中止システムが搭載されています。

オリオンは、最大21日間滞在可能な4人乗りクルーモジュールと、欧州製の推進・熱制御・太陽電池による電力供給を行うサービスモジュールに分かれています。

出典: NASA

アルテミス2号

現在遅延中で2026年4月に予定されているアルテミス2号は、プログラム初の有人飛行となります。このミッションの全体目標は、オリオンシステムを人間が搭乗した状態で完全にテストし、クルーインターフェース、誘導、航法システムを検証することです。

出典: NASA

このミッションは4人の宇宙飛行士（米国人3名、カナダ人1名）を10日間の月軌道往復に乗せます。その中には、月周回飛行を行う初の黒人宇宙飛行士ビクター・グローバーが含まれます。

使用される軌道は月の4,600マイル先まで飛び、より複雑な経路により燃料を節約し、地球の重力を利用して戻ります。

出典: Explore Deep Space

乗組員は、シスルナー環境の高い放射線レベルに耐えるよう設計された新しい宇宙服を着用します。

出典: NASA

アルテミス3号

このミッションはプログラムの2番目の有人ミッションであり、50年以上ぶりに月面に宇宙飛行士を着陸させる初のミッションです。

打ち上げはSLS、月への移動はオリオン、着陸はSpaceXのHuman Landing System（HLS）であるStarshipバリアントが行い、再び軌道に戻ります。

宇宙飛行士が使用する前に、HLSは一連のテストを実施し、少なくとも1回の無人デモミッションでStarshipを月面に着陸させます。HLSコンセプトは、地球軌道でStarshipに給油し、月へ向かう際に満タンにする必要があります。

出典: NASA

乗組員は月の南極を訪れ、水の探索、表面の研究、そして地球外の世界での作業方法を学びます。

また、アポロ時代の宇宙服よりはるかに高い機動性を提供する宇宙遊泳システムや表面スーツなどの技術もテストされます。探査は月の南極で行われます。

月面での探査期間中、オリオンは伸長した月軌道に滞在し、4人のうち2人が搭乗したままです。

出典: NASA

長期的には、ジェフ・ベゾスのブルー・オリジンが設計した別の着陸システムが月でのミッションを支える可能性があります。

出典: NASA

アルテミス4号

アルテミス4号では、月に永続的に居住するという目標が形を取り始めます。重要な要素は人類初の月宇宙ステーション「Lunar Gateway」です。

• UAE（アラブ首長国連邦）提供のクルー＆サイエンスエアロック、宇宙遊泳に使用。
• ESA（欧州宇宙機関）とJAXA（日本宇宙航空研究開発機構）提供のLunar‑I‑Hab、居住区と生命維持装置を備える。
• ESA提供のHALO、乗員居住区と月面との高速通信を可能にするLunar Link。
• ESA提供のLunar View、貨物スペースと大きな窓を備える。
• 電力・推進システム、太陽電池から60kWの電力供給、宇宙船史上最大。
• 物流モジュール、貨物輸送と将来の科学実験用（ステーション内外）、SpaceXのDragon XLをベースにし、5トン以上の貨物を月軌道のGatewayへ運搬できるよう最適化。
• カナダはロボットアームCanadarm3も提供し、ステーション内の様々な場所へ移動可能。

出典: NASA

Power and Propulsion Element（PPE）はMaxarが、Habitation and Logistics Outpost（HALO）はNorthrop Grumman (NOC )が製造し、いずれも最初はSpaceX Falcon Heavyロケットで打ち上げられます。

それらは高効率の太陽電気推進と地球・月・太陽の重力を利用して約1年かけて月軌道へ向かいます。

その後、アルテミス4号は有人オリオン宇宙船とLunar I‑Hab Gatewayを月軌道に持ち込み、HALOモジュールとドッキングさせます。

Gatewayの楕円形軌道は月の北極と南極の両方へのアクセスを提供します。

アルテミス4号の乗組員の一部はHLSで月面に着陸し、野外地質学調査、機器の展開、サンプル採取を行い、後に全員がオリオンで地球に帰還します。

出典: Explore Deep Space

アルテミス4号は2028年以前には開始せず、プログラムの遅延歴史とアルテミス3号が計画された2年後、最初の2モジュールを月軌道に届けるのに1年かかることを考慮すると、さらに遅れる可能性があります。

Gatewayは数点の理由で有人探査の将来にとって重要です。第一に、支援・リレー・資源貯蔵・居住という月探査の主要目的を果たすことです。近くに支援構造があることで、月上での活動ははるかに安全かつ効率的になります。現在、月での6日間ミッションが計画されています。

第二の理由は、月のGatewayが単なる月へのゲートウェイではなく、火星へのゲートウェイでもあることです。これにより、地球や月からの資材を蓄積し、乗組員を集め、船を打ち上げる中継地点となります。

“We are in a location where we can have a whole crew vehicle come up and be a launch point to Mars from there.

So, the whole point of the Gateway is to have a very robust architecture that can be modified in lots of different ways, used for lots of different things.”

Debra Ludban – Gateway vehicle systems integration manager at NASA

アルテミス5号以降

アルテミス5号では、他の欠落しているモジュールが追加されます。

この時、人類が月に行く際には無圧ローバーも持ち込み、宇宙飛行士が表面を探索し資材を運搬できる能力が大幅に向上します。

現在、NASAは月面での2種類の車両、無圧の月面走行車と加圧ローバーを検討しています。加圧車両は移動式基地として機能し、基地キャンプから長時間にわたって移動できるようになります。

出典: Space.com

長期的には、ますます永続的になる月基地は電力供給が必要です。極地域でも、月面の28日周期の昼夜のため、太陽光発電はやや扱いにくいです。

その代わりに、NASAはFission Surface Powerプロジェクトで核電力を検討しています。NASAはエネルギー省（DOE）や産業界と協力し、4つの10kWユニットで最低40kWの電力を提供する核分裂電源システムを設計中です。これは将来の火星基地向け電力供給の基礎にもなり得ます。

出典: NASA

アルテミスの課題

SLSはまだ機能しているか？

アルテミスのようなプロジェクトは技術的課題や組織的課題に直面しがちですが、特に問題となる点がいくつかあります。

主な問題はSLSロケットです。設計哲学とペイロード容量の点で旧サターン5の準レプリカとして設計されました。過去10年でSpaceXが成し遂げた驚異的な進歩がなければ、印象的なロケットと見なされていたでしょう。

同時に、安全性と政治的理由から、NASAはSpaceXだけに依存することに非常に慎重です。そのため、SLSは主にUnited Launch Alliance、BoeingとLockheed Martin Spaceの合弁事業、Aerojet Rocketdyne 、Northrop Grumman (BA ) & Lockheed Martin Space (LMT ) などのレガシー宇宙企業によって構築されています。

出典: Impulso

しかし、SLSは非常に高価で、1回の打ち上げにつき20億ドルという価格が付いています。現在のところ、SpaceXのStarshipの価格がいくらであっても、SLSは10〜20倍高く、アルテミス予算の大部分を消費しています。

もちろん、SLSが2011年に開発を開始した当時、誰もSpaceXに賭けていませんでしたが、時代は変わりました。

さらに、BoeingはSLS契約のキャンセルに備えているようです。特に、エロン・マスクが指揮する米政府が非効率的支出を排除しようとしているためです。これはStarlinerの失敗に続くBoeing宇宙部門のもう一つの失敗となります。

明らかな利害対立があるものの、再利用ロケットが標準となる前の古い時代のロケットであるSLSを批判するのは難しく、SpaceXがリードする一方で、Rocket LabやBlue Originといった企業が最終的に再利用ロケット部門に必要な競争をもたらすでしょう。

同時に、SLSは信頼性の高い飛行を続けており、Starshipがまだ言えないことです。これがすでにアルテミス3号の遅延要因となっています。

したがって、Starshipの低コストを待つ価値があるのか、あるいは当面はSLSを維持する方が良いのかはまだ議論の余地があります。NASAはすでにStarshipを待っている状況です…

さらに、中国の宇宙飛行士による月面着陸の信頼できる約束がこの議論に影を落としています。

ミッション設計

SLSを中心に構築されたアルテミス計画は、膨大な打ち上げコストを前提に月探査を計画しています。

もし打ち上げコストがさらに低下すれば、月基地やGatewayの規模を再考すべきかもしれません。より大きなモジュールや多数のモジュール、あるいは小型掘削機やレゴリスをレンガに変える機械など、重機を月に持ち込むことも検討できます。

その場合、原子炉の設計もマイクロ原子炉から標準的なSMRへと拡大すべきです。

もう一つの選択肢は、Starshipの超高強度ステンレス鋼燃料タンクを改装して居住施設に転用することです。特に、アルテミス計画はStarship間の軌道上燃料転送技術の習得が必要です。

総合的に見て、1972年以来NASAが手掛けた最も野心的な計画と見なされていたものの、StarshipやNew Glennといったロケットの能力と価格を考慮した再検討により、当初の計画は比較的控えめに映る可能性があります。

アルテミス技術の進歩

宇宙技術

どのロケットを使用すべきか、遅延について批評家が何を言おうと、アルテミス計画はアポロ計画と同様に驚異的な技術進歩をもたらす可能性が高いです。

第一の側面は、超重量ロケットへのインセンティブと堅実な市場を提供することです。現在、Starshipが最も恩恵を受ける可能性が高いですが、他社もアルテミス6号以降の補給や乗員輸送で競争に参加するでしょう。すでに最大13回のアルテミスミッションが検討されており、ほとんどの場合、再利用ロケットが主流になると予想されます。

エネルギー生産は、太陽光衛星からマイクロ核融合炉へと、月Gatewayや月基地に電力を供給する技術の発展とともに進むでしょう。

材料科学とガジェット

しばしば目に見えない形で、宇宙プログラムは記憶フォーム（パイロットシートに使用）、煙探知器、断熱エアロゲル、ホイルブランケット、耐火服、傷防止ガラス、ミニチュアカメラなど、現代社会で広く使われる材料を生み出してきました。

新たな放射線防護型快適宇宙服、月用居住施設、月塵に対処する空気フィルターの開発は、予期せぬ利益をもたらす可能性があります。

3Dプリンティング

この技術はすでにSpaceXとRocket Labのロケットエンジン製造に使用されており、月でも大規模に展開される見込みです。部品を新たに製造する方が、地球から配送させるよりはるかに簡単です。

付加製造は地球上で急速に製造革命となっており、NASAが資金提供すればさらに強力になるでしょう。詳しくはこちら。

さらに、月のレゴリスで作られた3Dプリント建築は、2〜4人以上が居住できる月基地の構築に非常に有望です。月の真空と極端な温度変化に耐える技術は、地球の建設現場にも容易に適応できるでしょう。詳細はこちら。

宇宙インフラストラクチャー

月での生活と資源利用を学ぶことで、他の多くのプロジェクトに必要な将来の宇宙インフラ構築への第一歩を踏み出すことになります。詳しくはこちら。

これには小惑星採掘の管理や大量の太陽光衛星の製造、あるいは月で太陽光パネルを大量生産し地球へ送電する方法も含まれます。

このように先進的な宇宙技術への需要が臨界質量に達すれば、コスト削減が進み、軌道へのコスト低減は宇宙観光など新市場を創出し、規模の経済をさらに拡大します。

結論

アルテミスは単独で新たな宇宙レースを再燃させ、米国を再び月に人類（男女）を着陸させる道へと導きました。

それはアポロが達成した以上のことを目指し、月への長期滞在、永続的な存在、そして現地資源活用の積極的探査を目標としています。したがって、ニール・アームストロングの最初の一歩以上に、人類が宇宙航行文明として本格的に始まった瞬間として記憶されるかもしれません。

しかし、このプログラムは数十年の歳月をかけて構築されており、その設計がそれを示しています。民間企業の打ち上げ分野でのイノベーションと再利用ロケットの開発により、はるかに少ない予算で多くのことが可能であることが証明されています。

したがって、予算危機と政府支出の改革の時代に、効率性のためにアルテミスが数年遅れる可能性は否定できません。その結果、さらに野心的な目標へとつながるでしょう。

アルテミス関連企業

ロッキード・マーティン

ロッキード・マーティンは世界最大級の航空宇宙・防衛企業であり、2025年11月に「ロッキード・マーティン（LMT）スポットライト：防衛と航空宇宙のリーダー」で詳細に取り上げました。

簡単に言えば、同社はブラックホークヘリコプターやF-16、さらにF-35、飛行レーダー機、C-5 ギャラクシー、C-130J スーパーヘラクレスなどの航空機や先進装備の背後にある企業です。

出典: Lockheed Martin

また、同社はJAASM、Javelin、ATACMS、HIMARSといった米軍の重要ミサイルシステムを製造しており、ウクライナ紛争で在庫が枯渇したことにより需要が急増しています。

さらに、海軍用AEGISや弾道ミサイルに対抗するTHAAD（終端高高度防衛）など、対ミサイル防衛システムの重要供給者でもあります。

出典: Lockheed Martin

武器だけが同社の全てではありません。ロッキードはオリオン宇宙船の設計・開発・試験・製造のリード請負業者であり、アルテミス計画全体で最も議論の少ない部分かもしれません。これにはCallisto、Amazon (AMZN ) Alexaと提携した音声制御AI支援システムが含まれ、Ciscoと協力した地球からのビデオチャットサポートのテストも組み込まれています。

出典: Lockheed Martin

もしStarshipによるより安価で頻繁な打ち上げが実現すれば、プログラムは最終的に規模を拡大し、オリオンの生産も促進される可能性があります。

また、アルテミスに関連して、ロッキードは月の南極で機能できる月面ソーラーアレイのプロトタイプの重要テストを完了したと発表しましたが、Leidosにプロジェクトを失いました (LDOS )。

同社は他の宇宙プログラムにも積極的で、GOES‑R気象衛星、OSIRIS‑RExによる小惑星サンプル回収、JUNO木星探査機、AstroRadという放射線防護ベストなどにも関与しています。

総合的に見て、主要な軍事システムから同等に重要な宇宙機やプログラムまで、ロッキード・マーティンは米国イノベーションの最前線に立ち、多くの大手防衛請負業者の競合他社よりもはるかに鋭いエッジを保っているようです。同社はアルテミス計画の後続イテレーションや、長期的には他の深宇宙・火星志向ミッションからも恩恵を受けるでしょう。