(3)アルテミス計画における各ミッションやシステムの概要

本章では、各ミッションやシステムの概要を紹介します。

オリオン宇宙船(Orion Spacecraft)

アルテミス計画総まとめ! 2020年代の月面開発はどこまで進むのか
(画像=Credit : NASA、『宙畑』より引用)

≪概要≫
宇宙飛行士たちと貨物を月軌道上またはゲートウェイまで送るのは、「オリオン宇宙船(Orion Spacecraft)」です。

地球低軌道上への輸送を想定して開発されたスペースシャトルの後継機として構想され、当初は有人宇宙輸送システム(Crew Exploration Vehicle, 略称CEV)と呼ばれていました。船内には乗員4名の搭乗が可能です。

≪開発担当企業と状況≫
オリオン宇宙船製造開発の主契約企業は、大手航空機・宇宙船メーカーのLockheed Martin(ロッキード・マーティン)です。

アルテミスⅠでは無人飛行試験が行われる予定ですが、2019年7月にはすでに緊急脱出システムの試験を完了させていて、2019年9月にはNASAはロッキード・マーティンと長期生産契約を交わしました。

SLSロケット(Space Launch System)

アルテミス計画総まとめ! 2020年代の月面開発はどこまで進むのか
(画像=Credit : NASA、『宙畑』より引用)

≪概要≫
オリオン宇宙船を打ち上げるのは、火星有人探査を視野に開発が進められている「SLSロケット(Space Launch System,スペース・ローンチ・システム)」です。アポロ計画で活躍したSaturnⅤ(サターンⅤ)に次ぐ、世界最大級のロケットです。

≪開発担当企業と状況≫
SLSロケットのエンジンは、スペースシャトルと同じくAerojet Rocketdyne(エアロジェット・ロケットダイン)のRS-25エンジンが採用されています。

2020年5月にNASAは、Aerojet RocketdyneにRS-25エンジンを追加発注し、2029年9月までに24基のエンジンを開発する予定です。SLSロケットは4基のエンジンを搭載するため、6機分に相当します。

現在は、ロケットエンジン試験施設であるNASAのジョン・C・ステニス宇宙センターにて、本番と同じ状態でエンジンを燃焼させるGreen Run Testを実施しています。

アルテミス計画総まとめ! 2020年代の月面開発はどこまで進むのか
(画像=Credit : NASA、『宙畑』より引用)

月軌道ゲートウェイ(Lunar Orbital Platform-Gateway)

アルテミス計画総まとめ! 2020年代の月面開発はどこまで進むのか
(画像=Credit : NASA、『宙畑』より引用)

≪概要≫
月の周回軌道上に構築される宇宙ステーション「月軌道ゲートウェイ(Lunar Orbital Platform-Gateway)」は、宇宙探査や研究拠点として注目を集めています。

2026年の完成を目指していて、将来的には100日程度の長期滞在も可能になる予定です。

≪開発担当企業と状況≫
最初のコンポーネントは、有人モジュール (Habitation and Logistics Outpost , 以下HALO)と電力と推進を提供する装置(Power and Propulsion Element, 以下PPE)で2023年に打ち上げられます。

PPEの開発はMaxar Technologies(マクサー・テクノロジーズ)、HALOの開発はNorthrop Grumman(ノースロップ・グラマン)が選出され、打ち上げサービスのプロバイダーは、2020年末までに選出される予定です。

また、貨物や物資をゲートウェイまで輸送する最初のプロバイダーには、SpaceXが選出されています。

≪国際協力≫
ゲートウェイの構築には、カナダ宇宙庁やESA、ロシア連邦宇宙局の後継にあたるロスコスモスの参画も決まっています。JAXAはESAと共同で国際居住モジュールの建設を担当する予定です。

アルテミス計画総まとめ! 2020年代の月面開発はどこまで進むのか
(画像=Credit : NASA、『宙畑』より引用)

商業月面輸送サービス(CLPS)

≪概要≫
NASAは民間企業と連携して、月面にペイロードを輸送する「商業月面輸送サービス(Commercial Lunar Payload Services 以下、CLPS)」の提供を目指しています。

≪開発担当企業と状況≫
CLPSで、NASAよりタスクオーダーを受ける資格を持つ企業にAstrobotic Technology 、Deep Space Systems 、Draper 、Firefly Aerospace 、Intuitive Machines 、Lockheed Martin Space 、Masten Space Systems 、Moon Express、Orbit Beyondの9社が選定され、その後2019年11月にBlue Origin 、Ceres Robotics、 Sierra Nevada Corporation、SpaceX 、Tyvak Nano-Satellite Systemsの5社が加わりました。

CLPSは14社が参画していることに対し、NASAのジム・ブリデンスタイン氏は「参加企業の拡大によって、イノベーションが促進されコスト削減に繋がる」と評価している一方で、競争が激化することを懸念している企業もあるようです。

2019年5月にAstrobotic Technology とIntuitive Machines、Orbit Beyondは、無人着陸機の開発と輸送の担当に選定されました。その後、Orbit Beyondは辞退し、残る2社がそれぞれ2021年7月にペイロードを輸送する予定です。

さらに2020年4月にNASAは、ペイロードの輸送をMasten Space Systemsに委託しました。同社は2022年12月までの打ち上げを目指しています。

有人着陸船(Human Landing Systems)

≪概要≫
宇宙飛行士たちが月面に降り立つのに欠かせないのは、有人着陸船(Human Landing Systems,通称HLS)です。

「ロケットの父」と呼ばれるフォン・ブラウン氏が初代所長を務めたことでも知られる、NASAのマーシャル宇宙飛行センターが開発の指揮をとっています。

≪開発担当企業と状況≫
NASAは2019年5月に、「次世代宇宙探査技術パートナーシップ(Next Space Technologies for Exploration Partnerships ,通称NextSTEP-2) 」として、月面着陸船の開発をAerojet Rocketdyne、Blue Origin、Boeing、Dynetics、Lockheed Martin、Masten Space Systems、Maxar Technologies、Northrop Grumman、OrbitBeyond、Sierra Nevada Corporation、SpaceXの11社に打診しました。

その後2020年4月に、Blue Originを主契約者とする、Lockheed Martin、Northrop Grumman、Draperの連合チーム、Dynetics、SpaceXの3社が選定され、コンセプトの作成が開始。8月には、Blue Originが率いる連合チームが早くも、有人着陸船のモックアップを公開しました。

アルテミス計画総まとめ! 2020年代の月面開発はどこまで進むのか
(画像=Credit : Blue Origin、『宙畑』より引用)

宇宙服(Exploration Extravehicular Mobility Unit)

アルテミス計画で使用される宇宙服は、探査船外移動ユニット(Exploration Extravehicular Mobility Unit)通称「xEMU」と呼ばれます。

アポロ計画時代の宇宙服と比較して、安全性、高度な移動性と通信、火星などほかの目的地での応用可能性などの向上を図り、開発が進められているようです。

アルテミス計画に関係する注目企業と担当

ここでは、宇宙開発に取り組むことで広く知られている企業が、アルテミス計画においてどのような役割を担っているかまとめます。
※今後アルテミス計画の進捗とともに拡充予定です

SpaceX

貨物や物資をゲートウェイまで輸送する最初のプロバイダーと有人着陸船の開発企業として選定されているほか、CLPS(月面商業輸送サービス)の委託企業候補にもなっています。

有人着陸船は、ZOZO創業者の前澤友作氏が月周回旅行で搭乗することで話題となったStarship(スターシップ)を月面用にカスタマイズして使用するようです。

アルテミス計画総まとめ! 2020年代の月面開発はどこまで進むのか
(画像=Credit : SpaceX、『宙畑』より引用)

Lockheed Martin

オリオン宇宙船の製造開発のほか、Blue Originを主契約社に有人着陸船の開発に参画しています。CLPS(月面商業輸送サービス)の委託企業候補にもなっています。

Northrop Grumman

月軌道ゲートウェイの有人モジュールの開発企業に選定されているほか、Lockheed MartinとともにBlue Originを主契約社に有人着陸船の開発に参画しています。CLPS(月面商業輸送サービス)の委託企業候補にもなっています。

Appendix:トヨタ自動車

日本においても月面探査に取り組む企業が出てきています。2019年3月にJAXAとトヨタ自動車は、国際宇宙探査ミッションでの協業の可能性を検討していくことに合意し、その第一弾として有人与圧ローバーの共同研究協定を締結しました。同協定の期間は、2019年から2021年までの3年間。2020年代後半での打ち上げを見据え、2021年までに試作・製作した部品や試作車を用いた実験および評価を実施する予定です。

アルテミス計画総まとめ! 2020年代の月面開発はどこまで進むのか
(画像=Credit : トヨタ自動車、『宙畑』より引用)

2020年8月には、ローバーが「LUNAR CRUISER(ルナ・クルーザー)」と名付けられたことが発表され、ファンの間で盛り上がりを見せました。2020年7月に署名されたJEDIには、有人与圧ローバーの研究開発をJAXAと民間企業が共同で実施する旨が盛り込まれていることから、アルテミス計画においても活躍する機会があるのではないかと期待されています。

新型トイレのデザイン公募も

月面トイレの設計コンテストを開催
NASAは2020年6月に、アルテミス計画の月面着陸向けの新型トイレのデザインを募集しました。1位には210万円の賞金が用意されているほか、18歳以下が対象のジュニア部門も設けられています。応募締め切りは2020年8月17日ですでに終了しています。

アルテミス計画にまつわる法政策

アルテミス協定

2020年10月に、月の資源開発に関する国際協定「アルテミス協定(Artemis Accords)」に米国、日本、カナダ、英国、イタリア、ルクセンブルク、オーストラリア、UAEの8カ国が署名しました。

同協定には、平和的利用の原則や宇宙飛行士の救助や宇宙物体登録条約への署名が含まれています。宇宙資源に関しては、宇宙条約に準拠して行動することや有害な干渉を防ぐことが定められています。

さらに、科学的データは署名国以外にも公開することが盛り込まれており、途上国や民間企業による月面探査および開発参入への障壁を下げるのに一役買うのではないでしょうか。

ホワイトハウスによる次世代宇宙探査戦略

ホワイトハウスは2020年7月に公開したレポート「A New Era for Deep Space Exploration and Development(深宇宙探査と開発の新時代)」で、月面再着陸と滞在は政治的な側面を持っていて、米国の宇宙開発におけるプレゼンスを維持するためにも重要であることを説明しています。

日本の取り組み

前述のNASAと日本政府の共同宣言JEDIでは、月軌道プラットフォームゲートウェイの居住棟建設や物資補給、月面のデータの共有、月面探査用の与圧ローバー開発など、日本の協力内容が具体的に示されました。

宇宙基本法に基づき5年ごとに、内閣府 宇宙開発戦略本部が策定する「宇宙基本計画」においても、従来の宇宙科学・探査とは性格が異なり、月での継続的な活動を目指していることから、政府をあげて検討を進め主体性が確保された参画を目指すことが表明されています。

国家予算

政府全体の宇宙に関連する2021年度予算案の概算要求が、過去最大の5,400億円になったことが公表されました。

その大枠を占めたのが、文部科学省によるアルテミス計画に向けた関連予算です。こうのとりの後継機にあたり、アルテミス計画での活躍が期待される新型宇宙ステーション補給機「HTV-X」の開発費に610億円、月軌道ゲートウェイに76億円、小型月着陸実証機「SLIM」に47億円が充てられる見込みです。