有人惑星探査・宇宙文明探査

宇宙と生命の仕組みの解明

最終更新日:2015/10/30

推定市場規模
13兆円

 人類の宇宙探索の歴史は1960年に幕開けた。前半は、ソ連が有人初飛行などで先手を取ったが、月着陸競争で米国がソ連を追い抜いた。旧ソ連の崩壊後、有人宇宙開発での国際協力が本格化した。国際宇宙探査ロードマップでは、2020年代に月周辺の有人探査を実施し、2030年以降に有人火星探査を実施する道筋が描かれている。これに先駆け、日本の小惑星探査機「はやぶさ」は、世界初の微小重力天体からのサンプルリターン技術を実証した。
 今後、国際的な宇宙探索により、軍事や経済利益にとどまらない恩恵、例えば、宇宙特有の鉱物や無重力環境を活用した新薬の開発など、地球では困難な課題の解決に繋がると期待されている。
また、この宇宙分野は、JAXA調べによると2010年には世界市場規模13兆と見込まれており、これは過去5年間で毎年平均10%を超える勢いで成長を続けているといわれている。

未来への変化の兆し

  • 宇宙資源

     鉄や白金属、レアアースなど現在地球上で採掘されている有用金属には採掘量の限界が見え始めているものもある、その一方で既に小惑星にはこういった金属を含有率の高い状態で膨大に含んでいる場所が数多く存在していると言われており、これらを地球上に持ち帰り活用できれば資源問題を解決することができると考えられている。

     一例として、直径3kmの面積に及び地球での有用金属を含有する小惑星が存在し、これを地球に持ち帰る事ができれば地球上における総生産量を上回る量の白金等が手に入る。
     しかし宇宙資源を地球に持ち帰る為には往還コストの問題が存在する。例えば探査機「はやぶさ」では最大200グラムの資源を採取するが探査機打ち上げコストは200億円以上となり、1グラム採掘あたり1億円のコストという到底実用的では無い計算になってしまう。

     こうしたコスト面の解決、そして安定的に宇宙資源の採掘を行うための手段として「宇宙エレベーター」という地球に戻るときは重力で引き寄せ、宇宙へ向かう際は遠心力で稼働する軌道エレベーター技術の実用化が期待されている。
     地球以外から資源を調達し活用する段階までを実現する事で、今後資源の枯渇という課題に直面していく状況を打破する糸口になる。 宇宙資源
  • スペースデブリの除去と予防

     1957年に打ち上げられたスプートニク1号を皮切りに、その後20世紀後半から今日に至るまで世界中でロケットの打ち上げが続いた。その結果既に地球の周囲には約5,000トンともいわれるロケットの部品や残骸はスペースデブリと呼ばれ、まるで投棄された廃棄物のように漂っており、活動中の人工衛星等に衝突することで安全な宇宙探索活動にとって脅威となっている。

     現在もスペースデブリ同士が衝突・破壊されることでさらに細かいデブリが発生、その数は増加の一途をたどっておりもはや新たなスペースデブリを生み出さないだけではこの問題の解決とはならない。スペースデブリの除去技術の実用化が、今後の宇宙開発において欠かせない課題といえる。

     現在スペースデブリ除去の実現に向けて動き出しているのは、JAXA(宇宙航空開発研究機構)と漁網メーカーの日東製網である。その計画とは電気を通す金属紐で網を作り長さ数キロの網状ワイヤの磁場によって約1年程かけてスペースデブリの周回速度を減速させ、大気圏へ引き摺り下ろすというものだ。
     この特殊な網の開発は2004年から始動し現在特許も取得しているが、未だ宇宙空間での実用化には至っておらず2015年に宇宙試験の実施を経て、早ければ2019年からの実用化が計画されている。

     今後スペースデブリの衝突が予測されているのは、高度700~1000km付近と1400km付近の比較的混雑した軌道上あり、この中でも太陽同期軌道や高度1000km・軌道傾斜角83度と特定の軌道傾斜角にスペースデブリが密集していると考えられている。
     そのような密集場所から100~150個スペースデブリを除去できれば、試算上は今後スペースデブリの自然増殖を抑制できると考えられており、こうした除去技術の研究が進み実用化に至れば、今後の宇宙開発は格段に進行しやすくなると考えられている。 スペースデブリの除去と予防

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