ノースロップ、衛星寿命延長サービスを刷新

宇宙空間で、衛星の稼働期間を延長するための新型ロボットが、文字通りその前任者に取って代わろうとしている。米ノースロップ・グラマン社が開発・運用する「ミッション・エクステンション・ビークル（MEV）」は、オーストラリアの通信衛星運用会社Optusの衛星から切り離された。MEVは1年以上にわたり、Optus衛星の後部に接続し、軌道上で適切な位置を維持することで衛星のミッション継続を支援してきた。今回、MEVは役割を終え、後継機に道を譲る。

7月には、ノースロップ社が開発した4機の新型宇宙機が、SpaceXのファルコン9ロケットで打ち上げられた。そのうちの1機は、米軍の研究機関DARPAが開発した強力なロボットアーム2基を備えた「ミッション・ロボティック・ビークル（MRV）」である。残りの3機は、小型でシンプルな「ミッション・エクステンション・ポッド（MEP）」で、これらは主に推進システムをモジュール化したものだ。これら4機の宇宙機は現在、地球から約4万3000キロメートル上空の目標に向かっている。2027年には、MRVがロボットアームを用いてMEPの1機をOptus衛星に接続し、今後数年間の運用を可能にする予定だ。

通信や地球観測を行う衛星は、その寿命に限りがある。多くの場合、搭載コンピューターや通信機器の故障ではなく、軌道上で位置を維持するための燃料切れが原因で運用を終了する。2009年に打ち上げられたOptus衛星は、当初15年の設計寿命を持っていた。MEVによる支援が順調に進めば、この衛星はさらに6年間、運用を続け収益を生み出す可能性がある。近年、打ち上げコストの低下や宇宙機器の低価格化が進み、宇宙空間での修理ミッションが現実のものとなっている。ノースロップ社のロジスティクス＆サービス担当ディレクター、キャシー・ウォン氏は、「宇宙を持続可能なものと捉え、宇宙機の修理、寿命延長、さらにはアップグレードやメンテナンスといったことが可能な、より強靭なアーキテクチャとインフラ基盤を構築するというパラダイムシフトを目指している」と述べている。

現在、軌道上には2機のMEVが存在し、それぞれ2019年と2020年に打ち上げられた。これまでに、Intelsat社の衛星2機とOptus衛星を含む3社の顧客に対し、合計10年間の寿命延長を提供してきた。MEV-1は次の顧客を待つために待機軌道に入り、MEV-2は2030年までIntelsat社の衛星に接続されたままである。MRVは、このビジネスモデルの進化形と言える。衛星運用会社はMEPを購入・所有し、自社の衛星に恒久的に接続する。これにより、MRVはより多くの衛星のサービスに対応できるようになり、コスト削減につながる。このサービスには高度な技術力が求められる。宇宙機同士が自律的に接近し、安全にドッキングする必要があるが、時速数千キロメートルで移動する両機にとって、これは容易な作業ではない。MEVはドッキングプローブを使用して衛星のスラスターノズルに接続する。一方、MRVはロボットアームを使用して慎重にMEPを接続する必要がある。MRVは、他の多くの衛星とは異なり、軌道上での燃料補給を想定して設計されており、これは将来的に軌道上サービスが一般的になった場合に他の衛星に必要とされる能力の実証実験でもある。

現状では、こうした追加的な適応にかかるコストと重量が、宇宙機運用会社が投資をためらう要因となっている。実際、現在の衛星開発のトレンドは、StarlinkやAmazonのLEO（低軌道）衛星のように、多数の安価で交換可能な小型衛星を低軌道に配置することである。一方で、宇宙機の大型化は続いており、寿命延長の恩恵を受けられる高価で大型の衛星も多数軌道上に存在する。ウォン氏は、将来的にMRVが新たなコンポーネントの追加や軌道調整など、他のミッションも担うことを期待している。特に、高軌道上に多数の高価な衛星を保有し、MRVのアーム開発にDARPAが関与していることを考えると、防衛分野の顧客も取り込む可能性が高い。実際、米宇宙軍も...