宇宙産業に備える深宇宙ガソリンスタンド

アルティウムでは、起業家や革新的なスタートアップ企業向けにプリント基板設計ソフトを提供するなどのサポートをしています。Orbit Fab社は、そのような企業の1つです。この記事では、パートナーであるDaniel Faber氏とJeremy Schiel氏に、宇宙産業の展望や衛星用燃料ステーションの重要な必要性について語っていただきます。弊社パートナーのBolt社（テクノロジーアクセラレーター企業）から支援を受け、Orbit Fab社は2018年12月にSpaceX社のDragonロケットとともに打ち上げられた初期設計を開発、今では国際宇宙ステーションに配置されています。Furphyデバイスについて、また宇宙テクノロジーの次章において人工衛星の燃料補給がどのようにゲームチェンジャーとなるかについては、続きをご覧ください。

Judy Warner: あなたの主な職歴とOrbit Fab社の沿革の概要をお聞かせください。

Jeremy SchielとDaniel Faber: Deep Space Industries（DSI）社の元CEOとしてDaniel Faber氏が固体技術事業を開始し、宇宙経済に地球外資源を供給するという構想を積極的に推進しました。彼のリーダーシップの下でこの会社は、非常に魅力的な最初の製品を発表し、売り上げをゼロから約1000万ドルに成長させ、宇宙資源に関する世界的な認識と規制を変化させ、小惑星を利用するための全ての技術を体系的に開発および事業化するようにDSI社を位置付けました。

Jeremy Schiel氏は自動車業界を離れた後、Deep Space Industries社とBrand Delta-V社で新規事業開発に取り組み始めました。Schiel氏は、衛星サービスの規格の確立を支援するためにDARPAが出資したコンソーシアムであるCONFERSの執行委員会の一員でもあります。宇宙フロンティア財団（Space Frontier Foundation）の提唱者として、またCSCF（The Center for Space Commerce and Finance）の元プログラムディレクターとしてSchiel氏は、最後の未開拓地に新境地を開き、この産業の成長に貢献しています。

Orbit Fab社は、既存の宇宙ビジネス（通信と地球観測）と新規の産業（宇宙観光業、宇宙製造業、宇宙鉱山業）の両方をサポートする製品とサービスの活気ある宇宙内市場を展望しています。当社が、地球軌道の至る所で衛星の推進剤を供給し、新旧の宇宙資産の運用可能性を拡張することで、衛星の所有者は、かつてないほど柔軟にビジネスモデルを構築できるようになります。もはや衛星の将来は、発射したときに持っていた燃料には制限されません。衛星が必要とする燃料をそれが必要とされる場所と時期に当社が提供することで、従来は不可能と考えられていたことが実現できます。

Warner: Orbit Fab社を設立したきっかけは何ですか。また、宇宙給油ステーションがなぜ必要なのですか。

Scheil/Faber: Deep Space Industries社で働くうちに、小惑星の探査と採掘を目的とした多くのミッション概念に取り組みました。そして、それらの全てが燃料によって厳しく制約されていたのです。それは、衛星サービスと宇宙で行うほとんどの商業活動同様、深宇宙ミッションを設計する上での最も大きな弱点です。私たちはこの問題を解決するためにOrbit Fab社を設立しました。

Warner: 会社を設立するためにVC/エンジニアリングアクセラレーターであるBolt社と連携しましたね。なぜBolt社を選んだのか、またBolt社と提携することでどのような価値を実現したのでしょうか。

Scheil/Faber: 当社の成長の加速を可能にする素晴らしいチームと機械加工工場が理由でBolt社を選択しました。Bolt社チームの協力なしには、このような短期間でFurphyのミッションを完成することはできなかったでしょう。Bolt社は、Bolt社の全てのポートフォリオ企業が事業を開発し、イベントを主催し、ハードウェアを構築するのに必要なものを全て備えた共同作業スペースを持っています。当社が成長するにつれてBolt社と引き続き協力することを期待しています。

Warner: 最近、最初の実験機を、国際宇宙ステーション（ISS）行きのSpaceX社のDragonロケットで打ち上げましたね。その経緯と経験をお聞かせください。 

Scheil/Faber: 2018年6月、当社のリジッドタンクとフレキシブルタンクをテストするためにISSNL（International Space Station National Lab）と契約しました。私たちが会社を設立した目標の1つは、1年以内にハードウェアの一部を軌道に投入することでした。Bolt社との協力で、着手から飛行ハードウェアの引き渡しまでの全過程に要したのは5ヵ月未満であり、2018年12月4日に打ち上げを行いました。ハードウェアを準備するために、チーム全体が工場に集まり、金属を曲げねじを回したことが何度もありました。NASAの安全性プロセスと、迅速な日程でハードウェアを宇宙に送るのに必要なものについて当社は多くを学びました。

Warner: この実験から学びたいこと、また次のステップは何ですか。

Scheil/Faber: この実験中に、当社の第1世代のタンカーのバルブ、タンク、ポンプ、配管をテストします。この実験は、来年初めの打ち上げの設計を改善するのに必要な情報を与えてくれるでしょう。テストが終わると、国際宇宙ステーションに試験的に水を補給する予定です。

Warner: その製品の内部にはどのような種類の基板がありますか。またシステム全体でのそれらの機能は何ですか。

Scheil/Faber: 各タンカーは2枚のシステム基板を内蔵しています。1枚には、タンカーを制御するRaspberry Pi計算モジュール組み込みコンピューターと、タンカーのセンサーのための電力分配回路とインターフェイスが実装されています。もう1枚の基板には、タンカー内のポンプとバルブのコントローラーが実装されています。宇宙飛行士のユーザーインターフェイスを構成する押しボタン、LED、 7セグメントディスプレイも2枚の基板上にあります。

Warner: 今後10年間で宇宙で何が起こると予測していますか。

Scheil/Faber: 今後10年間で以下のことが起こると予測しています。

宇宙資源: 宇宙で採掘され地球軌道に投入される豊富な原料は、地上から打ち上げた同等の原料よりも大幅に安価です。これは、推進剤、ポリマー（3Dプリンターの原料）、卑金属（鉄とニッケル）から始まります。潜在用途は無限であり、それらは地球軌道での工業化の波を爆発させるでしょう。

地球低軌道メガコンステレーション: FTTH（Fiber To The Home）と直接競合する世界規模のインターネットを提供する数千の人工衛星。自動化された生産ラインで人工衛星を大量生産することで規模の経済が実現されます。

衛星サービス: 人工衛星の検査、修理、燃料補給、サービスを行い、人工衛星を廃止する際に軌道から除去する能力。これは、人工衛星を新しい技術でアップグレードし、要求の変化に対応するように再構成するという柔軟性を大型衛星に提供します。

不滅の人工衛星: 衛星サービスを使って、技術、ビジネスモデル、市場動向の変化に応じて追加、除去、アップグレードされるサブシステム（例: アンテナ、太陽電池アレイ、ラジエーター）を備えた長い構造トラスの近くに大型衛星を構築します。新しい機能が継続的に追加されるにつれて人工衛星は徐々に成長します。

3Dプリント: ロケットには、ペイロードのサイズと打ち上げ時の極端な振動という固有の限界があります。宇宙での製造は、より大型で軽量な構造を可能にします。

燃料貯蔵庫: 推進剤とその他の材料を供給するための施設が地球低軌道にあれば、可能な最大のペイロードを持ち上げる輸送船を打ち上げた後、それらに燃料を補給して運用軌道に引き上げることができます。この方法によるコストの節約は、運用軌道に直接打ち上げることと比べて、最大1桁の大きさになり得ます。

打ち上げコストの低減: 新しい打ち上げ機は軌道への衛星投入コストを今後3 ～ 5年間で半減させる可能性があります。これは、宇宙から派生した製品とサービスを提供するために競合する多くの新規企業の参入障壁を下げます。恐らくSpaceX社、ボーイング社、Blue Origin社という3つの事業者による米国の有人打ち上げ能力の復活により、宇宙観光産業を開始するのに十分なほど打ち上げコストが低減されることが期待されています。

これらの技術革新の集中は、現在のビジネスモデルを破壊し、新たな価値創造のためのこれまでにない機会を提供することで、宇宙産業に大改革をもたらすでしょう。

Warner: わくわくするような宇宙技術革新の時代ですね。Orbit Fab社について詳しく知るには、またOrbit Fab社の事業の進展を知るにはどうすればよいですか。

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本日は貴重な時間を割いてOrbit Fab社の展望を紹介していただき、まことにありがとうございました。ますます成功されることをお祈りします。

Scheil/Faber: このような機会をいただき、ありがとうございました。