こおるかもの宇宙開発全史
こんにちは、こおるかもです。
この記事では、現在イギリスの宇宙ベンチャーで働く現役の宇宙開発エンジニアであるぼくが、これまでに経験してきた宇宙開発を、かなりあけすけに話していきたいと思います。
※なお、本記事には特定の企業や団体名が出てきますが、本記事の内容はそれらの組織を代表した意見ではなく、あくまで私個人の意見です。
この記事の要旨はこんな感じです。
宇宙開発の知識は文字通りゼロの状態で進んだ宇宙産業。日々勉強を積み重ねながら、小型衛星のシステム開発に従事。これを通じて、日本の主要な宇宙開発プレイヤーとお仕事をすることができました。
専門性を身に着けるべく奮闘した裁量研究。そしていつしか自分の専門技術となった「合成開口レーダ」。これが転じて、副業として宇宙ベンチャーに参画することに。
世界を見渡すと、宇宙ビジネスの大きな潮流が。そんな荒波にもまれるべく、日本を飛び出してイギリスのスタートアップへ転職。
そして最後に、これまでの経験から、ぼくが考える今後の世界の宇宙開発の展望を少しだけお伝えします！
それでは早速お話していきます。
なぜ宇宙開発か？
ぼくはいわゆる、「小さい頃から宇宙が好きで…」というタイプではまったくありませんでした。むしろ、宇宙に興味を持ったことすらほぼない人間でした。そんな僕がどうして狭き門である宇宙開発に進むことになったのか。
きっかけは大学院時代の研究室にありました。ぼくは大学院で、数値流体力学という分野を専攻していました。これは、空気や水といった流体の「流れ」を、数値解析、つまりコンピュータシミュレーションによって解くという学問です。
一見するとまったく宇宙に関係がないように思いますよね？まさしくその通りで、僕は当初、「風力発電の風車周りの空力解析」や、「動脈瘤周りの血流解析」などの研究をしていました。
そんなとき、研究室に共同研究の依頼が、なんとあのJAXAから舞い込んできたのでした。内容は、将来の日本の有人宇宙船が地球帰還時に使用する「パラシュート」の空力シミュレーションに関するものでした。
ぼくはそのころ、「JAXAってなに？」というレベルでしたが、とりあえず面白そうという理由でそのプロジェクトに立候補して、研究に参加させていただくことになりました。それが僕と宇宙開発の出会いです。
その共同研究を通じて、ぼくは宇宙開発に興味を持つようになりました。調べてみると、宇宙開発はさまざまな産業分野の中でも、今後著しい成長が期待できる数少ない分野であること、多くの技術課題（チャレンジ）がまだまだ山ほどあるということ、なにより、宇宙開発は国家の政策と密接につながっていて、ただのモノづくりに留まらず、国の方針、あるいは国家間の関係に大きな影響を持つものであること、などがわかってきました。
折しも就職活動の時期と重なり、自分のやるべき仕事は何かを考えていたころ、ただ要求に従ってモノを作るのではなく、「どんなものが世の中に必要なのか」を考える仕事がしたいと思っていました。その点で、宇宙開発の国家機関であれば、技術開発と同時に、国家の宇宙戦略の旗振り役ができると考えました。また、国が開発した技術を産業界へ移管し、その産業が大きく成長することをやりがいにしたいと考え、国の研究機関を志望するようになりました。
ただし葛藤もありました。宇宙開発の分野に進むということは、パラシュートなどのきわめて狭い例外を除いて、流体力学の知識はほとんど使えなくなってしまいます。それでも僕は、自分の専門性にこだわらず、新しいことにチャレンジしたいと考えました。
実際に何社か受けた面接でも、「流体力学は十分にやりきったので、これまでの専門性にとらわれず、新しいフィールドにチャレンジしたいです」と語った記憶があります。
ではそのなかで何がやりたいのか？当時はまだあまり知識がなかったのですが、宇宙開発とひとくちにいっても山ほど細分化された領域があります。その中でも、ぼくは「小型衛星」の分野に興味を持ちました。ここでは詳細は割愛しますが、小型衛星とは、一般に約100kg以下、約1m角以下のサイズの人工衛星を指します。最も小さいものでは、10cm角の超小型の衛星も存在します。
そうした小型衛星が、当時から徐々に話題になっていました。従来の数トン級の大型衛星よりも、圧倒的に安く早く開発するこができ、かつ、様々な用途に実用的なレベルの性能を発揮できることが徐々に明らかになってきていたからでした。
そんなわけで、当時は本当にこれ以上の知識がなかったのですが、とりあえず「小型衛星の開発」がやりたいという希望だけを携えて、ぼくは宇宙開発の門をたたくことになったのです。
ちなみに、具体的にどの企業に入社したのか、あえて明言を避けています。現在はすでにそこに所属していないですし、何らかの形で意図せずご迷惑をかけるのは不本意なので、ご了承下さい。
小型実証衛星の開発
晴れて宇宙開発の門をくぐったぼくは、幸運にも、希望した通りに小型衛星の開発部署に配属されました。業界研究は多少してきたとはいえ、宇宙工学に関する知識については全くのゼロの状態だったので、最初はとにかく勉強の日々でした。
ですがそもそも、宇宙工学という言葉は少しミスリードです。なぜなら、宇宙に行ったからと言って、物理法則が変わるわけではないからです。これをぼくなりの表現でいえば、宇宙工学とは、「宇宙における工学分野の総合格闘技」です。つまり、あらゆる工学分野が、宇宙というフィールドで複雑に絡み合い、適切にエンジニアリングすることによって、より良い、あるいは最適な解を得るというのが宇宙工学です。
なので、もし今これを読んでいる、これから宇宙開発に携わりたいという高校生や大学生の方々、宇宙開発は、必ずしも「宇宙工学」を専攻している必要はありませんので、勇気をもってチャレンジしてみてほしいと思います。
ちなみにあらゆる工学分野とは、人工衛星でいえば、構造力学、材料力学、電気・電子工学、電波工学、熱力学、制御工学、軌道力学、化学、放射線、などです。別の観点から言えば、数学、実験、コンピュータシミュレーション、プログラミング、統計など、上記の工学分野を上手に扱うためのスキルも必要です。もちろんぼくも学生時代に多少勉強してきた分野もありますが、とにかく１年目は大量の勉強が必要でした。
ともあれ、晴れて小型衛星の開発に従事することになったのですが、具体的にどんな衛星を開発していたのか、簡単に紹介します。
それは、文科省が主導するプログラムで、将来の人工衛星に求められる、革新的な新しい技術を、クイックに宇宙環境で実証させるための、「技術実証衛星」というものです。難しい話は省略しますが、要するに、国内の企業や研究機関、大学等に、「人工衛星で実証したい宇宙技術はありませんか？」と声をかけ、応募を募ります。そして、応募の中から、特に有望な提案を可能な限りたくさん採用し、その宇宙技術をひとつの人工衛星に搭載して実際にちゃんと動くかどうか、実験をしてあげます、というプログラムです。当然、その技術が実証されれば、ものによっては世界初の学術的な成果がでたり、技術実証できたことで商品化が進み、企業の成長に貢献できます。
その提案・採択された技術を搭載する衛星は、１機あたり100~200kgのサイズで、採用できる実証テーマは様々な制約からおよそ7~8テーマです。それを、約2年間に一度のペースで応募～開発～打ち上げ～運用まで行うというのが大まかなプログラムの趣旨でした。
ぼくはこのプログラム全体の技術的なとりまとめの一部を担当し、３回目、つまり３機目の衛星開発の途中まで担当しています。（その後、後述の通り転職しています）
前述の通り、１機につき7~8の実証テーマがあることに加えて、衛星の開発は通常、主となる衛星メーカ（プライムメーカと呼ぶ）とタッグを組むことになります。また、当然打ち上げ手段となるロケットメーカさんや、衛星と通信する地上局の業者さんなども含めると、３機で合計30社近い企業と、密な技術論を交わしながら、協業させていただくことになりました。
あえて名前はあげませんが、この中には、ほとんどの日本の宇宙開発プレイヤーが含まれており、まさに宇宙開発の中心で仕事をさせていただいたことを今でも誇りに思っています。
かくして、３度の小型衛星開発の経験値を積むことができ、「衛星システムのエンジニア」として、一応一人前といえるレベルになりました。
合成開口レーダの研究
そんな衛星開発の傍ら、実はこっそりと別の研究にも従事していました。
前述のプログラムでは、自分はどちらかというと技術的な「調整役」でしたので、自分が進んで新たな技術を開発するというような役割ではありませんでした。そのため、自分の強みとなる技術力が欲しいと考えて、社内の自由裁量研究という枠組みに応募して、業務の隙間時間で細々と研究を行うことにしました。
始めたのは入社２年目の頃で、当時もまだまだペーペー。研究テーマを決めようにも、十分な専門的知識がありませんでした。そこで、就職活動の延長戦として、再度業界研究を進めていくことにしました。
そのころ、ちょうど日本政府が新たな宇宙政策に関する文書を発表していました。その中には、早期に日本の宇宙産業の規模を倍増させることを目標として、特に今後、日本の強みとなるであろう技術がいくつか紹介されていました。
その中で、「小型合成開口レーダ技術」という言葉に目が留まりました。調べてみると、合成開口レーダとは、電波を使った地球観測技術のひとつで、人工衛星から地表に向かって電波を放射し、反射した電波の強度を測定して、地表面の状態を把握するという技術。さらに、人工衛星が一定の速度（約7.5km/s）で高速移動することを利用し、仮想的にアンテナの大きさを拡大することで、超高解像度の画像を取得することができるという技術です。
ひとことで言うと、「電波で地球の写真を撮る」という技術です。
この合成開口レーダ技術自体は、そこまで新しい技術ではないのですが、従来は大型衛星に搭載して使われていました。それが、技術の進歩に伴い小型化が可能となり、小型衛星にも搭載が可能になってきたというのです。
つまり、自分の本務である小型衛星の開発とも密接に関連している技術というわけです。
さらに、業界研究を通じてわかってきたことは、今後最も成長が期待できる衛星事業とは、「地球観測」事業であるということでした。
「地球観測」とは、文字通り地球を観測するということですが、すでに天気予報のための日本の衛星「ひまわり」などが古くから実用化されています。これに加えて近年では、ひまわりなどの気象衛星よりも低い軌道高度（一般に「低軌道」と呼ばれる、高度500~700km程度の軌道）に衛星を投入し、より地球に近い位置から撮影する技術が開発されてきました。これを用いると、最大で地球のあらゆる場所を、1m以下の分解能で撮影することができます。現在商用化されている中では、最高で30cm程度の解像度が実現されています。つまり、うまくいけば路上を走る自動車の種別まで識別できるレベルの画像です。想像に難くないように、このような画像は、商用利用であれ、軍事利用であれ、非常に大きな事業ポテンシャルを秘めています。
しかし、一般的な地球観測衛星には致命的な弱点があります。それは、原理が通常のカメラと同様のため、宇宙から撮ると、雲に覆われた地域では撮影ができない、ということです。地域によって偏りはありますが、常に世界の半分程度は雲で覆われているので、撮りたい時になかなか撮影できないのです。
そして、そんな弱点を克服するのが、「電波で写真を撮る」ことができる、合成開口レーダなのです。なぜなら、電波は雲を貫通するからです。そういった背景があり、「地球観測」という事業で、「小型衛星」に搭載できる「合成開口レーダ」の需要が今後大きく成長するという予測を、当時のぼくは立てました。（そして2023年現在、その予測は完全に当たっています。このことはまた別の記事で紹介する予定です）
そんなわけで、研究テーマを「合成開口レーダ」に絞り、それにまつわる周辺の技術を身に着けていきました。実際に、小型衛星と合成開口レーダを用いた新たな地球観測システムを提案し、学会発表も行っています。
宇宙ベンチャーに参画
そんなこんなで、小型衛星と合成開口レーダ技術を身に着けつつ、入社から3~4年経った頃、ぼくが次に興味を持ったのが、実際に身に着けた技術を用いて、「宇宙関連の事業を立ち上げてみたい」ということでした。
就職活動の頃から思い描いていたように、開発した技術を如何にして社会へ還元するかということを考えたときに、事業化するというプロセスは避けては通れないものです。しかしながら、業務として直接的な新規事業の創出を行うことは、所属部署の毛色からして難しかったため、業務外の課外活動として、事業開発の勉強に取り組み始めました。
折しも当時、「宇宙ビジネス」という言葉がいよいよ流行り出していた頃でもあり、巷では、宇宙ビジネスコンテストが開催されたり、宇宙技術と社会課題のマッチングイベントやワークショップがそこら中で開催されていました。
流れに逆らわず、ぼくもそういったイベントにいくつか参加していきました。そこで驚かされたのは、如何に自分が「技術志向」の考えに陥っていたのかということでした。自分が仮にも研究者の端くれであったため、「世界一の技術でないと事業化できない」というような、非常に偏った考えをもっていたことに気づかされました。
もちろん、技術が重要なケースも多々ありますが、事業化をする際にもっと重要なことはビジネスモデルであり、場合によっては、新しい技術なんて一つもなくても、アイディアと情熱だけでビジネスは成立するというケースもあるということを学びました。自分としてはもちろん、今まで身に着けてきた技術を使って事業を興すことが前提としてありましたが、一度経験として、そうした前提を無視して「とにかく何か事業をやってみよう」という思いになりました。
そうした中で、ワークショップなどで知り合ったメンバーと新しい宇宙ビジネスを考える会を毎週土曜日に開催したり、実際にビジネスコンテストに出してみたりと、様々な活動を１年ほどしました。（ちなみにその頃は、近い将来訪れる、誰でも宇宙旅行に行ける時代に、いかにその価値を最大化するかというような、宇宙旅行ブランディングのビジネスを考えていました）
結局そのメンバーと会社を立ち上げることはできなかったのですが、その活動を通じて知り合った、とある宇宙ベンチャーの方から、「どうせなら、うちの宇宙ベンチャーで、合成開口レーダに関する技術コンサルをやってはどうか？」とお誘いをいただきました。灯台下暗しなのですが、やはり自分にしかない強みである技術力を活用して、社会課題の解決をサポートする、これが最も簡単かつ直接的に社会に還元する方法でした。
その会社は自体は、全員が副業として活動しているもので、ぼく自身も本務をその場で辞めるわけにはいかなかったので、兼業として関わることを前提に仲間に加えていただき、現在に至るまで、仕事を続けています。
イギリスのスタートアップへ転職
さて、そんなこんなで順風満帆に見えたぼくの日本での社会人生活が、突如終わりを迎えることになります。社会人６年目を終える３月末で本業の会社を退職、イギリスの宇宙スタートアップへ転職することになったのです。
その経緯は、簡潔に言うと、宇宙ビジネスの勉強を深めていく中で、日本の宇宙産業だけでは経験できない様々なスケールの出来事が世界では起きていることを知り、その経験を得たいと考えたからでした。
ひとつだけ例を挙げると、アメリカではイーロンマスク率いるSpaceXという企業が、世界初の再使用ロケットの商用化、民間企業初の有人宇宙船、さらには世界初の数千機規模の衛星コンステレーションによる通信事業など、これまで世界中のどの国家や企業でもなしえなかったようなことを次々に成し遂げています。
もちろん、その陰にはアメリカの宇宙政策に基づく、NASAによる戦略的な支援があるのですが、それは国家と民間企業の役割が大きく変わり始めたことを示すひとつの例となりました。
かつて就職活動をしていたころは、宇宙開発を主導するのは国家機関だと考えていた自分の考えが変わりつつありました。つまり、民間企業が自社事業として宇宙開発を推し進めることができる時代になったということです。それが正しいならば、これからずっと国家機関にこれからも勤めるよりも、宇宙ベンチャーに行ってその会社を自分の力で成長させていくほうが、宇宙産業の発展により直接的に貢献できるのではないか、と考えたのでした。
もちろん、日本にも多くの優秀な宇宙スタートアップがあります。ただ、先に述べたように、ぼくはすでにそれらのうちの多くの企業と仕事の上で関りがありましたので、なんとなく顔見知りも多い世界になっていました。せっかくなら、誰も知らない、誰も自分のことを知らないところで、自分を試してみようと思い、転職するなら海外に行こうと考えました。
そして転職先を探す際には、自分の強み技術である小型衛星のシステム開発スキルと、合成開口レーダのスキルが大きく活かせて、なおかつ今までとはまた違う新しい仕事ができそうな会社を探していきました。その結果行きついたのは、合成開口レーダ用の「展開アンテナ」を専門に扱うイギリスのスタートアップでした。
小型衛星の合成開口レーダの需要が高まるにつれて、実はその中心となる「アンテナ」も必然的に需要が拡大しています。そのアンテナの設計・製造を行っている会社に転職することになりました。これまでぼくは、衛星システム全体を広く見て全体を調整する役割だったので、そこから衛星システムメーカのさらに先にある「アンテナ」という一つの機器メーカに行くというのは、立場的には180度逆転するような経験となりました。
しかも、イギリスですので、取引先はヨーロッパやアメリカが中心となり、今まで関わることのなかった、文化の異なる多くの国や企業と仕事をすることができており、とても新鮮で刺激に満ちた毎日を送っています。
これからの宇宙開発の展望
いかがでしたでしょうか？これでぼくの宇宙開発全史を終わりにしたいと思います。学生時代からの考えや思いが、紆余曲折を経つつ繋がったり、変化したり、成長したりしていく、僕の人生の一端をお見せできたのではないかと思います。これもひとえに、多くの人との出会いや、仲間との切磋琢磨があったおかげです。心から感謝しています。
では最後に、これまでのぼくの経験から、この先の宇宙開発の展望を少しだけ紹介したいと思います。
近年、主に欧米において、多くの宇宙ベンチャーがIPO（株式上場）し、シビアな市場の評価にさらされています。そのため、今の宇宙ビジネスの注目ポイントは、それらの企業がいつ黒字化するか、そしてどれくらい利益が出るか、スケールアップするかです。その観点で、いよいよ宇宙ビジネスが「夢」から「現実」のフェーズへ移行しているものとぼくは見ています。
中でも注目なのは、本記事でも触れたとおり、衛星による「地球観測」事業です。もしも、この事業で黒字化する企業が現れなければ、他のどの宇宙事業も相当厳しい状況に追い込まれると思います。現に、アメリカで上場したとあるロケット企業は、現在上場取り消しの瀬戸際に立たされています。今後は吸収合併・あるいは倒産という事例も増えてくるでしょう。
一方で、月面探査やデブリ除去など、まだまだ技術や事業の実証フェーズにある宇宙事業が多くあることも事実で、そうした分野では、引き続き投資や競争が過熱していくものと思われます。
日本においても、衛星やロケットを手掛ける宇宙ベンチャーが多数でてきており、その多くが今のところ順調に伸びてきています。しかし、いまだに宇宙ベンチャーでIPOを果たした企業はおらず、どの企業が日本初となるか、個人的に非常に楽しみに応援しています。
今回の記事では、具体的な企業名などをあえて伏せさせていただいておりますが、今後、ぼくのこのnoteの「宇宙開発あれこれ」マガジンでは、日本や世界の宇宙開発にまつわる最先端のニュースを取り上げ、その技術的な背景や、ニュースだけでは読み解けない「実際のところどうなの？」というところに焦点をあてた記事をたくさん書いていきたいと思っています。ぜひ今後も期待してお待ちいただければ嬉しいです。
最後までお読みいただきありがとうございました。
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