使命を終えた人工衛星を撤去 宇宙の清掃屋-D-Orbit

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急速に発展する宇宙産業。
1957年に世界初の人工衛星スプートニク1号が打ち上げられてから、現在までに何千回もの打ち上げが行われてきた。宇宙空間に送り出された人工衛星やロケットの総重量は、数千トンにまで及ぶと言われている。(参照:JAXA スペースデブリ対策の研究)

ところで、使命を終えた人工衛星やロケットはどうなるか知っているだろうか。制御可能なものであれば、回収したり、大気圏へ再突入させ燃やしたりすることができる。しかし制御不能になってしまったものは、そういうわけにもいかない。

比較的高度の低い軌道にあるものは、何もしなくても宇宙にわずかに存在する空気の抵抗によって徐々に高度が落とされ、やがて大気圏へ再突入して消滅する。しかし、それまでに膨大な時間がかかるものや、地球軌道を回り続けているものもある。(参照:JAXA 宇宙ゴミ ― スペースデブリ)

現在、地球軌道を周回している不要になった人工物が、宇宙のゴミ「スペースデブリ」として問題視されている。ゴミだらけの宇宙を掃除すべく、D-Orbit社はスペースデブリ撤去のためのソリューションを提供する。

増え続けるスペースデブリ


低軌道のデブリ(左)と、静止軌道のデブリ(右)(出典:NASA  Orbital Debris Program Office

これらは地球軌道上のスペースデブリを示した図である。白い点がスペースデブリを表している。左図は、高度2,000km以下の低軌道付近の図。右図は、赤道上空、高度36,000km付近にある静止軌道を含めた図である。静止軌道は地球の自転と同期しており、通信衛星や気象衛星などに使用されている。

地球が大量のスペースデブリで囲まれていることが、一目で分かるだろう。これは非常に危険な状況である。スペースデブリが、人を乗せたシャトルやステーションに衝突する可能性だけでなく、大気圏へ再突入した際に燃えきらず地上に落下してくる可能性もあるのだ。

スペースデブリの数は、現在確認されているものだけで、10cm以上の物体が約2万個、1cm以上は50~70万個、さらに1mm以上は1億個を超えるとされ、その数は増え続けている。(参照:JAXA スペースデブリに関してよくある質問(FAQ))

特に低軌道の高度700~1000km付近が最も混雑しているそうだ。スペースデブリも宇宙機も、低軌道では秒速7~8kmの速度で周回している。これは銃弾の約20倍の速度である。これらが衝突すると、相対的に秒速10~15kmの高速衝突となる。1cmのスペースデブリが衝突しただけでも、宇宙機への被害は壊滅的だ。

実際、2009年には米国の通信衛星がロシアの使用済み衛星と衝突し、大破した。
両衛星は1000以上の破片、つまりスペースデブリとなり、さらなる衝突を生むことが想像できる。

たとえ現時点で衛星の打ち上げを止めたとしても、すでに存在するスペースデブリ同士が衝突し、連鎖的にその数を増やしていく“自己増殖”が始まっていると推測されている。一刻も早くスペースデブリを除去するため、世界中で研究が行われているが、どのような形・向きで運動しているかも分からないスペースデブリを除去することは容易でなく、未だ実用段階には至っていない。(参照:JAXA デブリ除去システム,ESA Clean Space)

まずは宇宙開発を続けるための前提条件として、今後打ち上げる衛星への対処が重要だ。

人工衛星撤去デバイス”D3”


D3のイメージ(出典:D-Orbit社公式HP

“D3”はD-Orbit社が開発した、使用済みまたは故障した衛星を撤去するデバイスである。

D3が衛星を撤去する流れ

  • 打ち上げ前に、衛星にD3を取り付けておき、一緒に打ち上げる
  • D3は衛星から独立したデバイスであるため、衛星が故障してもD3は機能する
  • 衛星が不要になった時点でD3を作動させ、衛星を大気圏または”墓場軌道”へ移動させる

“墓場軌道”とは、静止軌道にある衛星など高度が高すぎて大気圏までの移動が困難な場合に、それらを移動させるため定められた軌道である。稼働している衛星との衝突を避けるため、静止軌道からさらに300kmほど離れた位置にある。(参照:NASA Where do old satellites go when they die?)

不要になった衛星を墓場軌道へ移動させても、それはスペースデブリのままであり、根本的な解決にはならないだろう。いつか、墓場軌道にあるスペースデブリも問題になるときが来るはずだ。

D-Orbit社は、宇宙をきれいにする抜本的で持続可能なソリューションの研究開発を続けている。宇宙開発を進めるにあたり、非常に大切な役割を担っているD3だけでなく、同社の今後にも注目したい。

会社概要

会社名 D-Orbit
CEO Luca Rossettini
設立年 2011年
拠点 イタリア
社員数 11-50人規模
事業内容 人工衛星撤去デバイスの研究開発・販売
主な商品 D3
会社URL http://www.deorbitaldevices.com/
沿革 2011年 創業
2010年-2016年 IAIR Awards 2013―Best Company for Innovation and Leadership、Red Herring Global
2013年 Winner、ESA Investment Forum 2014―Best Presentation Award、B-Corp Best for the World
2016年 Winnerなど数々の賞を受賞

メンバー紹介

Luca Rossettini
CEO・創業者
1998年にイタリア陸軍を辞め、2003年にイタリアにて宇宙エンジニアリング分野の修士号を取得。米国のラボで宇宙推進に関するナノテクノロジーの研究を行った後、ヨーロッパに戻り、2005年、国際NGO団体The Natural Stepがスポンサーの修士プログラム”Strategic Leadership Towards Sustainability”に参加した。Ph.D.として宇宙推進に関する研究を行う傍ら、IRTA社を創設。また、2006年にはThe Natural Step Italiaを共同で創設した。NASAAmes Research Centerのインターンシップに参加した後、イタリアに戻り、D-Orbit社を創設。
(出典:Linkedin Luca Rossettini)

Renato Panesi
チーフ コマーシャル オフィサー・創業者
ピサ大学にて宇宙エンジニアリング分野のPh.D.を取得。NASA Ames Research Centerでインターンとして勤務した後、Leonardo社のシステムエンジニアを務めた。その後2011年にD-Orbitを創設。宇宙システムに関して、フライトシミュレーションおよび多変数制御の技術を有する。風洞試験のプランニング、実行およびそのデータ処理、さらに空力係数データベースのセットアップに関する経験をもつ。
(出典:Linkedin Renato Panesi)

Pietro Guerrieri
VP・事業開拓
イタリア空軍で勤めながら、イタリアの大学Seconda Università degli Studi di Napoliで航空エンジニアリングを学ぶ。その後、エセック・ビジネススクールでMBAを取得。20年以上、衛星のオペレーションに関する仕事に携わる。2015年からD-Orbit社の副社長を務めている。
(出典:Linkedin Pietro Guerrieri)

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SAKIGAKE編集部

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海外のスタートアップ、テクノロジーに関する最新情報を発信していきます。 海外の起業家たちが、何の課題に目を向け、どんなことを仕掛けようとしているのか。 最新技術だけでなく、未来を創ってきた人や、これから未来を創ろうとしている人の生活・人生もご紹介します。
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