宇宙への旅人

総工費１０兆円で「理論上可能」な宇宙エレベーターに挑む

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宇宙エレベーターのイメージ図（大林組提供）

　長さ３０センチほどの鉄製の昇降機が、するするとケーブルを上っていく。その高さは約１００メートル。２０１６年にドイツ・ミュンヘンであった実験は、壮大な構想への、ささやかな一歩を刻みました。

　関係者が実験の先に見据えるのは「宇宙エレベーター」です。上空１０万キロに設けた宇宙ステーションと地上をケーブルでつなぎ、何両にも連なった昇降機で往来します。

　宇宙服は不要。誰でも宇宙ステーションに行き、星空観察や無重力サッカーを楽しめます。そこから月面まで小型宇宙船を飛ばせば、月の鉱物資源を発掘できます。

　「現代のバベルの塔」。そう称される構想の実現に、日本大学理工学部（千葉県船橋市）の青木義男教授（６０）＝安全設計工学＝が挑んでいます。

　「エレベーターで宇宙に行けるはずがない」。青木教授は最初、そう思いました。ビルのエレベーターの安全管理や事故調査を研究していた０８年のことです。しかし、米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）が技術競技会を開いていると知り、考えが変わりました。「できないじゃなくて、挑戦してみよう」

　翌年、クライマーと呼ばれる昇降機を試作しました。１３年に富士山麓で行った実験では、地上１２００メートルに到達しました。

　次に挑むのが宇宙空間での実験です。１０立方センチの衛星を二つ放出し、衛星間にケーブルを渡す。その間をクライマーが行き来します。うまくいけば１８年度中にも実施します。

　青木研究室には、夢の構想に魅せられた学生が集います。

　３年の小池魁舟（かいしゅう）さん（２０）もその一人。高校時代に宇宙エレベーターの存在を知り、日大へ。「未知の宇宙へ、自分の開発したエレベーターで行きたい」と目を輝かせます。

　民間企業も触発された。ゼネコン大手・大林組は１１年、東京スカイツリーに続く「究極のタワー」を造るための研究開発チームを立ち上げ、翌年、「５０年までに宇宙エレベーターの運用を始める」と打ち出しました。総工費は１０兆円、監修するのは青木教授です。チームの石川洋二幹事（６２）は「理論上、実現は可能です」と断言しました。

　ただ、ケーブルに使う次世代素材「カーボンナノチューブ」を長く伸ばす技術がないなど、課題が山積みです。それでも、青木教授は「宇宙と地球の距離を縮めたい。日帰りで宇宙観光ができる時代を引き寄せたい」と話します。

朝日新聞デジタルより
２０１８年１月２１日

2018年に地上と宇宙で実証実験を目指す宇宙エレベーター



地上2万メートルでの宇宙エレベーター実証に向けて

宇宙エレベーター協会は、地上と静止軌道とを3万6,000km以上のテザー（ケーブル）でつなぐ宇宙輸送機関「宇宙エレベーター」の実現に向け、2018年9月に米ネヴァダ州で技術競技会を行う「GSPEC」計画について中間報告を行いました。地上3,000メートルの高さに係留気球（テザードバルーン）を掲揚し、国内よりも高高度での宇宙エレベーター昇降機のモデルの技術実証を目指します。

GSPEC プロモーションビデオ v.2.1



宇宙エレベーター協会では、ロボット技術者も参加して米ネヴァダ州で2017年9月に宇宙エレベーター実証の予備調査を行いました。
テザーで結ばれた地上と宇宙空間を昇降機が往復することで、ロケットよりも大量の物資や人員を安定的に安価に輸送する手段を実現することが宇宙エレベーターの目的です。宇宙エレベーター協会では、この宇宙エレベーターの地上サイドの技術開発に向け、2009年から気球で吊るしたケーブルを宇宙エレベーターに見立て、実証実験を行ってきました。

国内外を合わせて大学の工学系研究室や社会人など20チーム程度が実証実験に参加し、2013年には高度12,00mまでの昇降を実現しています。だが、日本国内では法的な制限からより高高度の実証は実現できないのです。そこで、民間ロケットの実験なども行われる米ネヴァダ州のブラックロック砂漠へ実証の場を移し、世界の宇宙エレベーター研究者に呼びかけて昇降実験を行いたいとしています。2019年には10,000m、2020年には20,000mの昇降を実現したい考えです。

宇宙エレベーターを模擬した高高度バルーンの展開目標

すでに2016年より、IAA（国際宇宙航行連盟）の協力の元に、高高度での実証実験の予備調査を行ってきました。地上付近での風速や、月の砂（レゴリス）よりも細かいパウダー状の砂が吹き付ける砂漠の環境について知見を蓄積し、実証フィールドを実現していく考えです。

「宇宙エレベーターチャレンジ（SPEC）」にGlobal、Gravityなどを想起させる「G」を加え、「GSPEC」と名づけられた宇宙エレベーター実証実験会では、ロボットを用いた惑星探査の基礎実証も行われる予定です。月や火星など個体惑星にも建造可能である宇宙エレベーターの性質を活かし、上空から探査ロボットを放出して安全に着陸させるロボットの技術開発を目指します。

JSEAの大野修一会長は「宇宙エレベーターは宇宙で利用できる機械工学技術（宇宙メカトロニクス）の取り組みでもあります。GSPECでは、ネヴァダ州のブラックロック砂漠でこれまで長年にわたり模擬人工衛星CanSatの打ち上げ競技会を行ってきたAERO-PACとも協力していきます。

高高度の係留気球からの通信技術など、実現に向けて必要な技術が多くあります。宇宙を目指す環境での技術開発に挑みたい企業、研究者などに参加してほしい」と目標を述べました。



宇宙でロボットがテザー上を移動

同日、静岡大学、日本大学、大林組による超小型衛星を使った宇宙エレベーター模擬実証衛星「STARS-Me（スターズミー）」の情報が公開されました。

静岡大学を中心としたチームでは、10cm四方の超小型衛星キューブサットを利用し、宇宙エレベーターで使われるテザーの宇宙空間での展開技術や挙動の調査を行っています。2016年にはテザーの展開実験を行うための「STARS-C」と名付けられたキューブサット打ち上げも行われてきました。

2018年に打ち上げ予定のSTARS-Meは、2機のキューブサットが分離しながら14m程度の金属製ベルトテザーを繰り出して展開し、テザーに沿って小型昇降機が宇宙で移動する実証実験を行う予定です。テザー関連技術だけでなく、小型ロボットでもある昇降機の制御や、分離して複数の衛星になるキューブサットの運用技術など、宇宙技術の蓄積を目指します。

テザー衛星の展開、運用技術は、将来はスペースデブリの除去技術などにも応用が可能です。また、テザー上を移動する昇降機ロボットにリニア駆動方式を取り入れる目標もあり、昇降機の開発を進める日本大学 青木義男研究室では、弾道飛行による微小重力環境での昇降機試験などを進めています。


超小型衛星による宇宙エレベーター実証衛星の搭載を目指すリニア駆動昇降機を手にする日本大学の青木義男教授。



宇宙エレベーター実証衛星、STARS-Meの模型。2機のキューブサットを分離させ、テザーを繰り出して昇降機を移動させます。

Image Credit : JSEA

2017/11/24
Soraeより

カナダ企業が「宇宙エレベーター（ThothX Tower）」の特許取得



カナダ企業Thoth Technologyが公表した、高さ20キロの「宇宙エレベーター」のデザイン画（2015年8月17日提供）。AFP/20km Space Tower/THOTHX.COM

カナダ企業「Thoth Technology」が、宇宙飛行士が軌道の途中まで乗っていけるほど高い、超高層タワー「ThothX Tower」の建設を計画しています。

 完成すれば、このタワーはアラブ首長国連邦（UAE）のドバイ（Dubai）にある、現在世界で最も高い超高層ビル「ブルジュ・ハリファ（Burj Khalifa、高さ830メートル）」の20倍の高さになるという事です。

「宇宙エレベーター」は、ロシアの科学者コンスタンチン・ツィオルコフスキー（Konstantin Tsiolkovsky）が1895年にフランスの首都パリ（Paris）のエッフェル塔（the Eiffel Tower）を見て最初に着想。しかし、技術的な課題がネックとなり、1世紀以上、概念的な段階にとどまっていました。

 カナダのオンタリオ（Ontario）州ペンブローク（Pembroke）に本拠を置く宇宙・防衛企業Thoth Technologyが２０１５年８月、規模は小さいが格段に低コストの宇宙旅行を可能にする「宇宙エレベーター」で米国特許を取得しました。

 同社は、高さ20キロのタワーを想定。与圧されたユニットを積み重ねて建設し、屋上に「物資や機器の打ち上げや観光、観測、科学的研究や通信」用のデッキを設置するとしています。

 物資や機器をエレベーターに載せて地球に近い宇宙空間まで運ぶことで大気抵抗はほぼなくなり、成層圏から宇宙に打ち上げれば燃料も少なくて済むということです。同社は、宇宙飛行の費用を3分の1削減できるとみています。

2015年08月18日
AFPより