地球のはるか上空を飛ぶ衛星にとって、燃料残量が少なくなった時に街角のガソリンスタンドを見つけるのは容易ではありません。この宇宙の難問を解決するため、宇宙軍の資金援助を受けたプロジェクトが、遠く離れた衛星に飛行中に燃料を補給する革新的なソリューションの開発に取り組んでいます。
水曜日、宇宙軍はアストロスケールに対し、軌道上輸送機（スペースタグとも呼ばれる）の設計・建造を2,550万ドルで委託した。アストロスケール・プロトタイプ・サービサー・フォー・リフューリング（APS-R）と名付けられたこの機体は、2026年までに打ち上げ準備を完了する必要がある。静止軌道（GEO）上で運用されるこの機動性の高い衛星は、互換性のある他の衛星への燃料補給を専門とし、これらの軌道上資産の寿命と機能性を向上させる。
現在、数百基もの軍事、政府、そして商業衛星が、地球から約22,000マイル（36,000キロメートル）上空（月までの距離の約10分の1）の静止軌道を周回しています。この軌道は通信、気象、そして国家安全保障衛星にとって理想的な位置ですが、この距離では運用者が衛星の点検、修理、更新を行うことは困難、あるいは不可能です。APS-Rは、こうした遠く離れた、そしてしばしば高価な衛星の寿命を延ばす手段を提供することで、この問題を解決できる可能性があります。
アストロスケールUSの社長兼マネージングディレクターであるロン・ロペス氏は、軌道上燃料補給ステーションの登場を空中燃料補給能力の導入に例え、衛星の航続距離と機動性を向上させると述べました。「APS-Rは、衛星の設計と運用方法を再考する扉を開き、軌道上の衛星の能力と持続可能性を大きく前進させるでしょう」とロペス氏はアストロスケールのプレスリリースで説明しました。
APS-Rは成功すれば、宇宙での燃料補給プロセスに革命をもたらし、簡素化する可能性を秘めています。燃料、特にヒドラジンを他の宇宙船に直接運搬・供給することで、宇宙船はミッションを中断することなく継続することができます。ガソリンスタンドほどの大きさに設計されたAPS-Rは、静止軌道上で複数の燃料補給作業を実行できます。宇宙軍がこのプロジェクトに2,550万ドルを拠出するほか、アストロスケールとそのパートナー企業もさらに1,200万ドルを拠出します。アストロスケールUSは、APS-Rの本体部分であるバスの建造を、テキサス州サンアントニオのサウスウェスト研究所に委託しました。
150億ドルの調達予算の管理を担当する米国宇宙軍の宇宙システム司令部が、このプロトタイプの設計要求を発行する責任を負っており、これは宇宙エンタープライズコンソーシアムを通じて行われた。宇宙エンタープライズコンソーシアムは、宇宙活動を強化し、新たな脅威に対抗するために、燃料補給、輸送、修理、デブリ軽減などの宇宙での能力の開発を迅速化することを目指している。
「APS-Rによって、衛星の運用寿命が延びるだけでなく、即応性、柔軟性、そしてミッション能力全体が向上します」と、宇宙軍のジョイス・ブルソン大佐は述べた。「この協力は、絶えず進化する宇宙領域における米国宇宙軍の地位を確保・強化するための取り組みにおいて、大胆な一歩を踏み出すものであり、イノベーションへのコミットメントを強化し、宇宙資産の持続可能性を確保するものです。」
APS-Rは、この種の唯一のベンチャーではありません。同様の軌道輸送機に関する取り組みや構想は複数存在します。ノースロップ・グラマン社のミッション延長機（MEV）は、既に2機が宇宙に打ち上げられており、推進力と制御機能を担うことで衛星の寿命を延ばします。DARPAの静止衛星ロボットサービス（RSGS）プログラムは、衛星の修理と移設のためのロボットサービス機の開発を目指しています。しかし、これらの機体はどれも、APS-Rが提案する宇宙空間での衛星への直接燃料補給を実現することはできません。一方で、SpaceXは革新的な宇宙燃料補給ソリューションを開発しています。これは、Starshipの上段が軌道タンカーとして軌道上の他のStarshipに燃料を補給することで、Starshipの航続距離を延長し、野心的な深宇宙ミッションを可能にするものです。
APS-Rプロジェクトは、宇宙軍が本来何のために設立されたかを示す好例です。SFや宇宙戦闘ではなく、米国が機能的で柔軟性があり、安全な宇宙環境を維持するために必要な資産を確保することが目的です。軌道上ガソリンスタンドというコンセプトは、このミッションに非常によく合致しています。
