アストロスケールは、宇宙ゴミとランデブーし、それを捕獲して地球の大気圏の燃える墓場へと導くことを目標に設計された衛星の開発により、2025年ギズモード・サイエンス・フェアの優勝者となった。
質問
宇宙産業は、増大するゴミ問題の解決と、より持続可能な軌道環境の創出に役立つ新しい技術を開発できるでしょうか?
結果
2024年2月18日、アストロスケールはロケットラボ社のエレクトロンロケットに搭載されたADRAS-J（Active Debris Removal by Astroscale-Japan）ミッションを打ち上げました。このミッションの目的は、使用不能となった宇宙船への接近、観測、そしてその特性評価能力を実証することでした。
ミッションのターゲットは、日本のH-2Aロケットの上段でした。この宇宙ゴミは15年近く軌道上にあり、長さ約11メートル、重さ約3トンです。「プログラムの初期段階では、候補リストを山ほど持っていました」と、アストロスケールジャパンのチーフエンジニア、井上尚史氏はギズモードに語りました。「私たちは、最も遠くないターゲットを選びました。また、地上観測データやターゲットの挙動に関する情報もいくつか持っていました。」
打ち上げから約3か月後、ADRAS-Jミッションは、使用不能となったロケットの先端から約50フィート（約15メートル）の距離まで接近しました。前例のない接近により、アストロスケールは大型の宇宙ゴミに接近した最初の企業となりました。井上氏によると、宇宙ゴミは秒速4マイル（約7キロメートル）、つまり弾丸の速度よりも速い速度で宇宙空間を飛行しているため、これは非常に困難な偉業でした。
他のランデブーミッションとは異なり、同社は使用済みのロケット部品と通信することができませんでした。「これはガラクタで、現在位置や移動方法を教えてくれません」と彼は言いました。「そのため、協力的なクライアントと話をするよりも複雑になります。」
目標地点にはGPSが搭載されていないため、ADRAS-J衛星は使用済みの第二段の位置を特定し、ランデブーを行うために、限られた地上観測に頼らざるを得ませんでした。しかし、困難な状況にもかかわらず、衛星は目標地点に接近し、フライアラウンドを行って上段の画像とデータを取得することに成功しました。
ADRAS-Jは実証ミッションとして機能し、実際にデブリ除去を試みる後続ミッションへの道を切り開きました。アストロスケールの2回目のミッションでは、衛星は軌道を外れたロケットの回転速度に合わせ、軌道を合わせ、ドッキングを試みます。ドッキング後、衛星はロボットアームでロケットを掴み、スラスタを使って軌道を下げ、地球の大気圏に向かう軌道に放出します。その後、退役した衛星は地球の大気圏で燃え尽き、軌道上での任務を終えます。
なぜ彼らはそれをしたのか
欧州宇宙機関（ESA）の最近の報告書によると、現在地球の軌道上を数百万個の宇宙ゴミが飛翔しており、そのうち約120万個は0.4インチ（1センチメートル）を超える大きさです。これは、他の宇宙船と衝突した場合、壊滅的な被害をもたらすほどの大きさです。
「地上の自動車産業を考えてみると、車が最初に人間によって使用された後には、様々なサービスが提供されます。車は再利用、改修、リサイクルされ、中古車として利用されます」と井上氏は述べた。「しかし宇宙では、（宇宙船は）一度使用したら捨てられてしまいます。これは持続可能性の観点から見て好ましいことではありません。」
岡田信氏は2013年にアストロスケールを設立し、軌道上デブリ除去と軌道上衛星サービスに注力しています。東京に拠点を置く同社は、運用停止した宇宙船を物理的に除去するだけでなく、宇宙にある衛星の寿命を延ばすことで、増加する宇宙ゴミの削減を目指しています。
「これらすべてを組み合わせることで、アストロスケールとして世界の持続可能性を変えることができるとは思いませんが、これがサービス型ミッションの実現に弾みをつけ、お客様にもこの考え方に賛同していただけることを期待しています」と井上氏は述べた。「将来的には、これが宇宙の持続可能な利用につながることを願っています。」
彼らが勝者である理由
宇宙関連のスタートアップ企業が、宇宙の商業利用で利益を上げるために、より多くの衛星、宇宙船、ロケットを軌道上に打ち上げることに注力している中、アストロスケールは、軌道環境で他社が共存できる持続可能な実践を推進している数少ない企業の 1 つです。
同社は、軌道上のデブリ除去だけでなく、衛星の点検、移設、燃料補給、その他の延命サービスも実現することを目指しています。アストロスケールは、他の企業が追随し、世界各国政府が宇宙利用に関する要件を定めることを期待しながら、地球軌道の持続可能な利用の先駆者となっています。
次は何？
アストロスケールの次期衛星は2027年に打ち上げられる予定で、ADRAS-Jから得られたすべてのデータと教訓が後続ミッションに適用される。
ADRAS-J2は、アストロスケール社が独自に開発したロボットアーム技術を用いて、運用を停止した日本のロケットを軌道から能動的に除去し、捕捉・軌道降下させるように設計されています。「現在、設計段階にあります」と井上氏は述べました。「最終的には、より多くのハードウェアを実験室に導入し、試験を開始し、来年には宇宙船の建造を開始する予定です。」
チーム
アストロスケール チームの主要メンバーには、創業者兼 CEO の岡田信之氏、最高執行責任者のクリス・ブラッカービー氏、最高技術責任者のマイク・リンゼイ氏、最高財務責任者の松山信弘氏、ミッションおよびシステム エンジニアのメリッサ・ペイン氏、フライト ソフトウェア エンジニアのアリエル・コーエン氏、および主任エンジニアのジーン・フジイ氏が含まれます。
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