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民間企業が月面に着陸し、月面データネットワークも展開する予定

2024-08-06

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著者丨林峰

編集者 | ハイヤオ

画像出典丨ミッドジャーニー

2024年2月、スペースX社のファルコン9を搭載したインテュイティブ・マシーンズ社製着陸船ノヴァCが月の南極付近(南緯80.13度、東経1.44度)に着陸し、月面への着陸に成功した。

これは人類史上初めて民間企業によって達成された月面着陸ミッションであり、商業航空宇宙における新たなマイルストーンを生み出しました。

半世紀ぶりに月に戻ったNASAがこの月面着陸に支払った費用はたったの1億1,800万ドルだった。



画像出典: lroc、矢印の位置はNova-C着陸船

Intuitive Machines は 2013 年に設立され、2023 年に上場されました。主な事業には、月着陸サービス、軌道サービス、月データ、宇宙製品およびインフラストラクチャなどが含まれます。

同社は5月、今年末の2回目のミッションに先立ってNova-Cをアップグレードすることを決定し、今年は2回の月着陸船ミッションの実施も計画している。

今回の月面着陸は、NASAのアルテミス月面着陸計画の最初の「軟着陸」であり、NASAはアルテミス3号への有人着陸を計画しており、ヨーロッパ、日本、アラブ首長国連邦、カナダと共同で月ゲートウェイ宇宙ステーションを建設する予定である。乗組員はコンピュータシステムを起動するために月宇宙ステーションに行きました。

着陸船は高さ 4 メートル、幅 1.67 メートルの六角形の円筒で、推進剤を満載した状態での重量は約 1,900 キログラム、積載量は約 130 キログラムです。着陸時の横転の影響で当初の7~10日の予定が短縮された。

3月23日、Intuitive Machinesはオデュッセウスが永久冬眠に入ったと発表した。

NASAは7月10日、アルテミス月面着陸ミッション用の有人月面探査機(LTV)の実現可能性調査にインテュイティブ・マシーンズなど3社が参加すると発表した。



画像出典: NASA、Intuitive Machines 着陸船

1. 商業宇宙飛行が月への扉を開く

民間企業が初めて月への着陸船の送信に成功し、歴史を作りました。月への扉を開いた最初の民間航空宇宙会社として、Intuitive Machines はすぐに注目を集めました。財務報告書によると、Intuitive Machinesの株価は1月上旬に急騰し、3倍以上に上昇した。

CLPS (Commercial Lunar Payload Services) プログラムを通じて、IM-1 はドップラー ライダー、着陸船研究用のカメラ、燃料計やその他の技術機器を含む 6 つの NASA ペイロードを搭載しています。また、コロンビアのジャケット素材、アーティストのジェフ・クーンズの「Moon Phases」作品、月面観測協会の天文カメラなど、NASA 以外のペイロードも 6 つあります。



出典: YouTube、IM-1 の商用ペイロード

Intuitive Machines の 2024 年第 1 四半期の収益は 7,310 万米ドルで、2021 年の総収益に匹敵する新最高額となり、粗利益は 1,220 万米ドルに達しました。これは主に、NASA OMES III エンジニアリング サービス契約と IM-1 ミッションに対する顧客の商業支払いによるものです。

月面着陸は非常に精度の高いプロジェクトであり、月面への有人着陸は、現時点における人類の産業の最高の成果です。月探査の科学的、戦略的意義は計り知れません。

近年、民間宇宙企業は月への低コストのソリューションを提案しています。しかし、少なくともIM-1以前には、民間企業による月探査の試みが3回失敗していた。

スペースニュースによると、2019年4月にはイスラエル航空宇宙産業が製造したベレシートが月面着陸時に墜落し、昨年4月には日本のispace着陸船HAKUTO-R M1が月への最終接近中に墜落した。

今年初めにはアストロボティック社の月着陸船「ペレグリン」が打ち上げられ、米国の民間企業が月面着陸ミッションに挑戦したのはこれが初めてだった。しかし、「ペレグリン・ファルコン」の推進システムの故障により重大な燃料漏れが発生し、軟着陸ミッションの完了が困難となり、52年の初の月面着陸の試みに対する米国の信頼は失墜した。年。

着陸操作は本当に難しいステップです。アポロ宇宙船はまた、着陸前の最後の3分間に10秒間の「デスゾーン」に入った後、障害物や岩の試練に遭遇した。月への旅は長く険しいもので、探査機には高いレベルの精度が要求されました。少し前に、我が国の嫦娥6号が月周回軌道に入ってから24日後に月の裏側への着陸に成功しました。簡単に言うと、月面に着陸するまでに、地球-月転移軌道飛行、月周回軌道飛行、楕円軌道飛行を完了し、徐々に軌道面データの残存を除去していく必要がある。着陸するために小さな一歩を踏み出すだけで、人は十分に汗をかきます。



画像出典: Intuitive Machines、着陸船が降下する前に撮影された月

事前に選択された小さな着陸エリアや複雑な地形に軟着陸するには、アセンブリ (オービター、着陸船など) の分離、推力点火、減速と降下、ホバリング飛行、月面との接触中に最高精度の計算が必要です。 、それは本当の「わずかな違い、千マイルの誤差」です。

報告によると、インテュイティブ・マシンはアポロと非常によく似た着陸方法を使用しました。

Intuitive Machinesの最高技術責任者であるTim Crain氏は、着陸には基本的に慣性測定装置(IMU)と光学航法データフローアルゴリズムに依存していたと説明しました。実際に着陸したとき、着陸船は少し滑りやすく、衝撃が大きかったです。最後には少なくとも1つのブラケットが壊れました。」

この重大な技術的欠陥は、着陸船がその位置と姿勢を誤って推定することを意味します。これまで、アポロ宇宙船は宇宙飛行士の緊急介入後にのみ障害物を回避する能力を持っていました。

この時点では、着陸船の積載物は緊急時に「有効」だった。航空技術者らは、オデュッセウスを船のドップラーライダーに接続するためのソフトウェアパッチをインストールした。ドップラーライダーは、レーザーパルスを送受信して車両の速度と距離を測定する。この商用ペイロードは、命の危険にさらされていたオデュッセウスを蘇らせたと言えるでしょう。



出典: Intuitive Machines、IM-1 ミッションで月周回軌道に入る Nova-C 着陸船の写真

インテュイティブ・マシーンズが着陸成功を発表したとき、同社の株価は40%急騰したが、その「ダサさ」のニュースで株価はさらに30%急落し、ジェットコースターに乗っているような興奮を覚えた。

彼らのオデュッセウスの岩だらけの着陸により、宇宙船は6本の脚のうちの1本が引っかかって岩に傾き、横転しそうになったが、「月面への安全かつ軟着陸」を達成し、「科学を取り戻した」。ビジネスとテクノロジーを顧客に提供する。「データ」の 2 つの大きな目標。 Intuitive Machines の CEO、Steve Altemus 氏は次のように述べています。

彼らは公開リリースで、IMの着陸地点は世界中のどの宇宙船の軟着陸地点よりも南にあり、予定されていたマラパートA着陸地点から1マイル未満の場所に軟着陸したと述べた。その着陸地点はNASAが有人ミッションの対象地域でもある。

マラパート A クレーターは当初、南極科学調査の準備が整っており、IM-1 着陸点は月の南極 (南緯 86 度以上) から約 300 キロメートル離れています。月の南極では水の存在が確認されており、極地における水氷資源開発の可能性は非常に重要です。

インテュイティブ・マシーンズは、IM-2のミッションは非常に野心的であり、月面で水の氷を掘削し、月面での初のデータ中継衛星の配備を実現することを計画していると指摘した。



画像ソース: インターネット、IM-1 ~ IM-3

スティーブ・アルテマス氏は、IM-1ミッションの性能評価に基づいて、着陸船の通信と軌道決定に「技術的な調整」を行い、2024年第4四半期に2回目の着陸船ミッションIM-2を打ち上げる予定であると述べた。 -3はいずれもNASAを主要顧客とし、CLPS計画に基づいて実施される。 3回目の打ち上げ後のミッションのギャップを埋めるために、Intuitive Machinesは完全に商用ミッションの打ち上げを行うことを計画している。

2. NASAの命令により長期収入保証が提供される

インテュイティブ・マシーンズは2021年の財務報告書のリスク記述の中で、「当社は営業履歴がなく、収益もない白紙小切手会社である。事業目標を達成する当社の能力を評価する根拠はない」と述べた。



画像出典: Intuitive Machines

Intuitive Machines の 2024 年第 1 四半期の収益は、依然として 540 万米ドルの純損失に直面していましたが、現金は 5,520 万米ドルでした。

さらに、Intuitive Machines との政府契約により、長期的な事業収入が保証されています。 NASAの月ペイロード商用サービスプログラム(総額26億米ドル)の主要参加者であり、CLPSプログラムから総額2億3,300万米ドルを受領しており、別のCP-22プログラムを待っている。

過去数カ月間でNASAのMSR(火星サンプルリターンミッション、110億米ドル)の技術支援契約を獲得し、最近ではLTV月探査機プロジェクト(総額46億米ドル)の研究契約も獲得した。

契約に基づく製品とサービスは、月アクセス サービス、軌道サービス、月データ サービス、宇宙製品およびインフラストラクチャの 4 つの事業部門によって提供されており、月や火星などのロボットおよび人間による探査をサポートするように設計されています。

月アクセス サービスは、政府および民間顧客からのペイロードを月に運ぶ Nova-C のような月着陸船であり、それに密接に関連しているのが、6 つの地上局と計画されている周回衛星の月 A 群を使用する「月データ サービス」です。月面通信、ナビゲーション、画像サービスを提供します。現在、Lunar Data Network (LDN) と Nova Control Lunar Operations Center を展開しています。

2023年末の時点で、同社の月面アクセスサービス事業契約額には、CLPSとTipping Point契約が3億ドル近く、商用ペイロードとIM-1からIM-3までの相乗りライドシェアが2,510万ドル、さらには商業スポンサーシップと160万ドルが含まれている。広告。

さらに、同社の月軌道サービスは、ライドシェアリング、宇宙領域認識、燃料供給、軌道上のデブリ除去、宇宙ステーションサービス、衛星再位置決めおよびその他のプロジェクトを提供しており、これは次の数百億の商業航空宇宙トラックです。インフラストラクチャーサービスには、上記のタスクのための推進システム、ナビゲーションシステム、エンジニアリングサービス、月面移動などの開発が含まれます。

その中で、Intuitive Machinesは2023年に地球-月周回軌道サービスに資金を投資する予定である。同社の財務報告書では、月サービスと地球軌道サービスの2つの事業部門が主な潜在市場にあり、次の段階で到達可能な市場になると述べている。 10年間で約1,200億ドルです。この背景には、NASA が締結した 7 億 2,000 万ドル相当の OMESIII 契約があり、彼らは主に NASA Landsat サービスミッションを担当します。

NASAは最近、追加のテストとコストの増加を理由に、開発に4億5000万ドルを費やした揮発性極地探査機(VIPER)ミッションの中止を発表した。月の水の氷の現地調査は、日本とインドの月極探査(LUPEX)プロジェクトによって行われる可能性が高い。

これは Intuitive Machines の月面探査機プロジェクトに直接関係するものではありませんが、彼らの事業が NASA および顧客と締結された契約に大きく依存していることは明らかであり、契約上の義務を履行できなかった場合、財務状況と経営成績が悪影響を受けることになります。悪影響を及ぼします。



出典: NASA、VIPERミッション終了

同社の創設者 3 人のうち 2 人は NASA の上級職員であり、NASA のゲートウェイ プログラムの主任エンジニアである Steve Labbe は、NASA、米国空軍、KBR、ボーイングで長年の経験を持つ実務者です。その技術力と運用力。

共同創設者兼 CEO の Steve Altmus は、エンブリー リドル航空大学を卒業し、セントラル フロリダ大学で工学管理の修士号を取得しており、NASA の有人宇宙飛行の監督を担当していた NASA のジョンソン宇宙センター (JSC) の副所長を務めています。プロジェクト。彼は NASA で 20 年以上勤務し、コロンビア号スペースシャトル墜落事故の後は回収責任者を務めました。



画像ソース: Intuitive Machines、Steve Altmus

同氏はIM-1ミッションに先立った同社のビジョンについて次のように説明した。「わずか数年で、これが同社に信じられないほど強力な競争上の地位を築き、米国の宇宙探査の基盤となり、国家資産になると我々は予想している。」

もう一人の共同創設者は、NASA ジョンソン宇宙センターでも働いていたティム・クレインです。彼はテキサス大学オースティン校で航空宇宙工学の博士号を取得しており、NASA のモーフィアス プログラムの飛行力学の責任者です。以前、彼らは低コストのプロジェクト開発モデルを採用して、月着陸船の地上バージョンを構築しようとしましたが、この計画の結果は、ティムが同僚と Intuitive Machines を共同設立する主な動機でもありました。



画像出典: Intuitive Machines、Tim Crain

新エネルギーや航空宇宙産業の分野で活躍する「宇宙起業家」のカム・ガファリアン氏もいる。彼はロッキード・マーチン社、フォード社、ロラール社で働いた経験があり、IBX、Intuitive Machines、Xの開発者として有名である。 -energy、Axiom Space、SGT の共同創設者。彼が設立した営利企業はいずれも多かれ少なかれ宇宙経済の革新的な発展を推進しており、その中でも SGT は NASA の第 2 位のエンジニアリング サービス請負業者であり、国際宇宙ステーションの運営と宇宙飛行士の訓練サービスを提供しており、年間収益は 5 億米ドルを超えています。 Space と SpaceX は民間宇宙飛行士の打ち上げミッションを完了するために協力し、宇宙飛行士を国際宇宙ステーションに送りました。



画像出典: Intuitive Machines、Kam Ghaffarian

カム氏は、スペースXなどの企業がうまく先導していると考えており、「私たちの目標は、宇宙のための豊かな商業エコシステムを構築することだ。宇宙産業にはまだ長期的かつ巨大な成長のチャンスがある」と述べた。

カム氏が確信を持つための前提条件は、NASA などの公的機関と民間航空宇宙企業との間の協力の安定性と相互利益です。

「技術的な成果という点では、このミッション(IM-1)が到達したレベルはそれほど大きな注目に値しない。このミッションは米国の航空産業の産業チェーンの発展、特に新興企業への支援を反映しており、注目に値する」もっと注目してください」と浙江大学超小型衛星研究センター所長のJin Zhonghe氏は述べた。

データによると、1970年代のアポロ計画で米国連邦政府の総支出の4%に達して以来、完了したミッションの数とともに資金は大幅に減少し、2020年には総予算の0.48%にまで減少した。過去10年間は​​0.5%前後で安定している。



出典: Researchgate、オレンジ色の線は1959年から2021年までのNASAの予算の変化、青い棒グラフは米国が成功裏に打ち上げた深宇宙ミッションの数です。

限られた予算で取り組む NASA の宇宙船と民間産業のコラボレーションは 2000 年代初頭に遡ります。 2014 年、NASA は中小企業を「育成」するティッピング ポイント プログラムを開始しました。

より多くの民間企業が宇宙計画に参加できるようにする一方で、民間宇宙企業はこれを開発、実験、宣伝、さらには観光客の受け入れにも利用できます。他方、NASA は民間企業からサービスを購入し、開発リソースを提供し、人材を獲得します。使用したいテクノロジー。 「衛星を例に挙げてみましょう。民間航空宇宙の介入により、衛星が本格的に離陸できるようになりました。人工衛星が空に打ち上げられ、コストは大幅に下がりましたが、その用途は大幅に増加しました。」 NASA の職員は、NASA がこのモデルを模倣しており、衛星の数は年々増加していると考えています。

今年7月末、ボーイング社のスターライナーで宇宙飛行士が帰国する問題がNASAにとって頭痛の種となったが、有人輸送という点では、スペースX社のドラゴン宇宙船はボーイング社と比較してNASAの研究開発資金を直接200~300億ドル節約した。スターライナー。

米国の月着陸についても同様で、NASAが2018年9月に立ち上げたCLPSプログラムは、民間企業が開発した一連の月着陸船に資金を提供し、Intuitive MachinesやBlue Originなど14社が参加した。 「ハヤブサ」の前回の失敗にもかかわらず、いくつかの企業が打ち上げの準備に乗り出している。契約価格から判断すると、CLPS プランのコスト優位性は明らかです。

Intuitive Machines の 2023 年の財務報告書では、月面データ中継衛星の配備により月面データ ネットワーク (LDN) がさらに強化され、継続的な月面カバーが提供されることが示されています。

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