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宇宙の塵の星数える夜
月面着陸で過熱する米中の宇宙競争

[비즈한국] 人類が再び月に降り立つという話は、もはやロマンチックな宣言ではない。単に旗を立てて戻ってくるだけの仕事でもない。NASAが今準備しているのは、月の南極に恒久的な拠点を築くことだ。より正確に言えば、月で最も価値のある不動産を偵察・先取りし、電力を供給し、通信網を整備し、探査車(ローバー)を送り込み、そしていつか人間が長期滞在できる基盤を作ることである。この計画が最近、予想に反してより複雑なものとなった。NASAが信頼する主要パートナーであるブルー・オリジンの「ニュー・グレン」ロケットが、発射台で爆発してしまったからだ。 

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2026年5月28日、フロリダのケープカナベラル第36発射場で、ニュー・グレンのブースターが燃焼試験中に巨大な炎を上げて爆発した。この事故でロケットは破壊され、発射台の大部分も大きな被害を受けた。NASAは、発射台の復旧にはかなりの時間がかかると判断した。

ニュー・グレンは、ブルー・オリジンの大型ロケットであるだけでなく、NASAの月面基地計画および「ブルー・ムーン」着陸船計画を担っている。そのため、この事故の余波は単純ではない。ブルー・オリジンは「ブルー・ムーン・マーク1」着陸船で月面への貨物輸送の可能性を実証し、その後、より大型の「ブルー・ムーン・マーク2」でアルテミス計画の有人月面着陸競争に参入する計画だった。しかし、その最初の関門である打ち上げから揺らぐことになったのだ。

今年5月に爆発したブルー・オリジンのニュー・グレン・ロケット。写真=ブルー・オリジン X

そこでスペースXに再び注目が集まっている。実際、スペースXはアルテミス計画全体において、もともと最も重要なパートナーの一つだった。「スターシップHLS」はすでにNASAが選定した有人月面着陸船の候補であり、アルテミス計画の宇宙飛行士を月軌道から月面へと送り届ける核心手段として挙げられていた。しかし最近、NASAの「アルテミス3号」計画が変更されたことで、スペースXはブルー・オリジンと競合する立場になった。NASAはアルテミス3号ミッションにおいて、月面着陸ではなく、低軌道でスペースXまたはブルー・オリジンの商業用着陸船と「オリオン」宇宙船をランデブー・ドッキングさせる試験を行う予定だ。 

アルテミス3号は、単に誰が先に月面に着陸するかという問題ではない。どちらの着陸船が実際に人間を乗せる準備ができているかという問題だ。NASAはスペースXとブルー・オリジンを同じ試験台に載せ、一種の公開オーディションを行っているようなものだ。

アポロ計画では、国がほぼすべてのことを直接コントロールしていた。「サターンV」ロケット、司令船、月着陸船、運用手順の一つひとつまで、巨大な国家プロジェクトの中で動いていた。一方、アルテミス計画は、SLSとオリオンという政府主導システムの上に、スペースX、ブルー・オリジン、アストロボティック、インテュイティブ・マシンズ、ファイアフライといった民間企業のハードウェアが加わる構造だ。この構造は迅速で柔軟な反面、リスクも存在する。

民間企業の着陸船が倒れれば、NASAの科学ミッション全体が揺らぐ。民間ロケットの発射台の運命によって、月面基地の日程全体が立ち行かなくなる可能性がある。政府の財政リスクは減るが、任務の危険性は依然として残っている。その事態が今回のブルー・オリジンの爆発事故によって現実のものとなった。

NASAが月の南極に固執する理由も明らかだ。月の南極は、単にまだ行ったことのない面白い観光地ではない。むしろ、遊びに行って旗を立てるだけなら最悪の場所だ。そこには日光と闇が極端に共存している。尾根の高い地点では太陽が地平線付近に長く留まるため、持続的な太陽光発電が可能だ。一方で、クレーターの深い場所には数十億年間も日光が届かない「永久影」の地域がある。そこには氷の形態の水分や揮発性物質が保存されている可能性がある。NASAも、月の南極が長期探査に有利だと判断している。

アルテミス計画によって建設される月面基地の想像図。画像=NASA

ここで得られる水は、単なる飲料水ではない。水は酸素になり、水素になる。そして燃料にもなり得る。水そのものが放射線遮蔽剤にもなる。宇宙飛行士が飲む水を超えて、月面基地全体の生命維持装置、ロケット燃料の生産可能性を左右する重要な資源だ。月において水は、透明な石油のような存在となるのだ。 

最近、NASAは野心的な月面基地「ムーンベース」計画を発表した。200億ドル規模のムーンベースを段階的に構築すると説明した。第1段階は、今から2029年までだ。この段階では、迅速なロボットミッション、技術実証、月面地形の偵察、表面運用インフラの構築が中心となる。NASAは計25のミッション、21回の着陸を行い、ローバーやドローン、中継衛星まで活用する計画だ。月に繰り返し着陸することで失敗のリスクを減らし、着陸地点と拠点を選定する。月の砂(レゴリス)がどのように舞い上がるかを経験し、ローバーでどこまで行けるかを試験する。そして月面でどこまで通信が途切れないかも把握する。

第2段階は2029年から始まる。重工業段階と言える。大規模な太陽光発電網を配置し、初期の核分裂原子炉を設置する。計24回の着陸を通じて、最大60トンに及ぶハードウェアを月面に降ろす計画だ。

月面に着陸したスペースXの有人月面着陸船「スターシップHLS」の想像図。画像=NASA

月面に建設する基地は計3カ所と決定した。「ムーンベース1」はブルー・オリジンの巨大な「ブルー・ムーン・マーク1」を着陸船として選定していた。名称は「エンデュアランス(Endurance)」だ。この着陸船は無人試験着陸を行い、シャクルトン尾根へ向かう。しかし、今回の事故により、スペースXのHLSがその座に代わる可能性が高まった。 

「ムーンベース2」にはアストロボティックの「グリフィン」ミッションが割り当てられた。アストロラボが製作した500kgの大型商業用ローバーを積み、ノービル・クレーターへ向かう。「ムーンベース3」はインテュイティブ・マシンズの「IM-3」が選定された。このミッションは、美しい月の渦で有名なライナー・ガンマへ向かい、ここで磁気異常現象の詳細な地図を作成する。月面基地の最大の問題の一つは、月には地球のような強力な磁気圏の保護膜がない点だ。しかし、このような渦状の地形は、月面にまだ磁気の痕跡が残っている場所と推定される。そのため、長期的な居住地を探すなら、このような磁気が生きている地形を検討できる。

月面基地は単なる建物ではなく、運用ノウハウの生きている堆積岩となるだろう。ここで「ムーンポール・ドローン」が興味深い。月の南極の荒れた地形を、車輪付きローバーよりも自由に調査できる自律飛行ロボットだ。火星の「インジェニュイティ」ヘリコプターが火星の大気圏での飛行可能性を示したように、ムーンポールは、事実上大気がほとんどない月面で、ロケット式のジャンプと着陸を繰り返しながら、接近困難な地形を調査するというコンセプトだ。

特に月の南極でムーンポール・ドローンは有用だ。月の南極は地図だけを頼りに着陸するにはあまりに危険だ。太陽の高度が低く影が長く伸び、クレーターの縁や尾根は岩や急斜面で満ちている。地球から見て平坦だと思われた地形も、実際の着陸船にとっては恐ろしい災難となり得る。着陸船のエンジンが噴き出す炎やガスは、月の塵や岩石を高速で舞い上げ、周辺の機材を損傷させる可能性がある。したがって、未来の月面基地では、着陸場と居住地、ローバーの駐車場、原子力発電所、採掘場、通信塔などの主要施設が、互いにできるだけ離れている必要がある。

月面基地の全体規模が数百平方キロメートルあるということは、その中にビルを建て尽くすという意味ではない。主要施設を可能な限り分散させるという意味だ。しかし、まさにこの点で政治的に敏感な論争の種が芽生える可能性がある。

米国はアルテミス合意を通じて、60カ国近い国々と月探査の規範を共有している。NASAは表面的には、この合意が民間宇宙探査が増える時代に必要な共通原則を提供すると語る。しかし、月や火星の表面において「安全区域」と「運用区域」は非常に敏感な概念だ。もし月に最高級の不動産があるなら、シャクルトン、スヴェドゥルップ・ヘンソン、デ・ジェラシュといったクレーターの周辺だろう。ここが月の「目玉」となる土地だ。当然、月をめぐって競争する国々はここを先に狙うはずだ。もちろん国際法上、どの国も月や火星を領土として所有することはできない。

しかし、実際の着陸船、ドローン、ローバー、発電施設、通信機器を先に設置した側は、事実上その周辺で強い運用優先権を持つことになる。紙の上に引かれた国境線ではないが、砂の上に建てたインフラが実質的な境界線として機能し得るのだ。したがって、今起きている月面競争は1960年代式の「旗立て競争」とは次元が異なる。今回の競争は、誰が先に到着するかではなく、運用可能なシステムを誰が先に敷設するかの競争だからだ。

長征10号の模型。写真=ウィキメディア・コモンズ

まさにここで中国が登場する。中国も月の南極を狙っている。中国はこれまで「嫦娥(じょうが)」ミッションを通じて月サンプルリターンに成功し、月の裏側にも着陸した。ロボット探査のノウハウを着実に蓄積しており、長期的には同様に月の南極基地を構想している。2026年8月以降に7回目の嫦娥を打ち上げる予定だ。今回は正確に、月の南極のシャクルトン・クレーターの反対側の尾根を目標としている。中国もより露骨に月の南極を狙っている。

米国にとって月の南極は科学基地であり、同時に戦略的拠点だ。中国が先に永久影クレーターの周辺に着陸し、通信・電力インフラを敷設し、水の氷の候補地を掌握し始めれば、米国のアルテミス計画はもはや科学ミッションを超えて地政学的競争に巻き込まれることになる。 

もともとNASAのアルテミス計画には、月周辺を回る宇宙ステーション「ルナ・ゲートウェイ」があった。しかし、これを全面的に取り消した。単に費用の問題ではない。中国があまりに速く追いかけてきているからだ。中国の有人ロボットプロジェクトが急速に進められている。中国は2029年、2030年の有人月面着陸を目標に掲げた。有人宇宙船「夢舟(モンジョウ)」が長征10号ロケットに搭載されて月へ向かう計画だ。中国もこの仕事を一人で行うわけではない。すでに17カ国と協力しながら月面競争に参入している。

結局の問題は時間だ。NASAはアルテミス4号を通じて2028年の初有人月面着陸を目標にしている。しかし実際、この日程はかなり攻撃的だという評価が多い。スペースXのスターシップHLSは巨大で革新的だが、軌道上で推進剤を空中給油するという前例のない難題を解決しなければならない。スターシップを着陸船として使うためには、地球軌道で極低温の推進剤を何度も補給する必要がある。メタンと液体酸素を長時間保管し、宇宙空間で大量に移送し、再び点火することまで可能でなければならない。そして、無事に事故なく月軌道へ送れなければならない。

これは単にロケットを大きく作るというレベルの問題ではない。極低温流体力学、断熱とバルブ制御、微小重力下での流体管理、多重打ち上げ運用ノウハウまで絡んだ複雑な問題だ。ブルー・オリジンのブルー・ムーンは比較的伝統的な月着陸船に近いが、簡単ではない。ブルー・ムーン・マーク1はまず、貨物着陸能力を検証しなければならない。ブルー・ムーン・マーク2は続いて、人を乗せられる生命維持装置と二重の安全性を検証しなければならない。ところが、ニュー・グレンの爆発事故が起きてしまった。

ブルー・オリジンは1年以内に復帰すると語るが、発射台の爆発は一般的なロケット打ち上げ失敗よりも大きな事故だ。ロケットを失うだけでなく、次のロケットを撃つための地上インフラまで消滅するからだ。先立って2016年にスペースXでも、ファルコン9の発射台爆発事故のあと、復旧だけで15カ月近い時間がかかった。

そのため、近づくアルテミス3号ミッションが重要になった。アルテミス3号はすぐに月へ降り立たないにせよ、月面着陸に先立って解決すべき問題を試験する。オリオンが商業用着陸船と安全に出会い、接近し、ドッキングし、圧力を合わせる。そして乗組員が乗り移れるかを確認する。着陸船内部の酸素がうまく生成されるか、二酸化炭素はうまく除去されるかを評価する。電力と冷却、通信、航法、そして緊急手順までうまく作動するかも検証することになる。

アルテミス2号で論争になったトイレの問題のような些細なことも、実際のミッションでは致命的な事故につながる可能性がある。アルテミス2号ではオリオン宇宙船の中で人間が生命を維持し生活できるかを検証したが、アルテミス3号は次の段階へ進む。今、NASAがアルテミス3号を月ではなく地球低軌道で行う理由もここにある。低軌道では問題が生じてもすぐに帰還できる。月軌道では、もし問題が生じれば選択肢がほとんどない。

この時点でブルー・オリジンの爆発事故以降、スペースXの存在感がさらに大きくなったのは当然だ。ブルー・オリジンの日程が揺らげば、結局NASAはスターシップHLSを選択せざるを得ない。もちろん、またスターシップの開発日程が停滞している間にブルー・オリジンが早期の復旧に成功すれば、再びブルー・ムーンが機会を得るかもしれない。

NASAは一社にのみ依存しようとはしない。二社を競わせ、どちらか準備が整った方を選択しようとしている。これは新しい宇宙競争でもある。米中間の競争であると同時に、米国内ではスペースXとブルー・オリジンの競争だ。この競争の勝者は、単に最初の着陸の栄光だけを得るのではない。今後続く月面の貨物輸送、有人着陸、ローバー、基地建設、資源採掘、通信網構築という巨大な市場の主導権をめぐる競争なのだ。二つの企業とも狙わないわけにはいかない。

予期せぬ爆発事故により、ブルー・オリジンはしばらく停滞することになった。しかし、スペースXのスターシップ開発もまだ課題が多い。両社とも日程が遅れれば、NASAの2028年の月面着陸目標も全体的に後ろ倒しになる可能性がある。そうなったとしても、NASAは月面に基地を築くという今の方向性を大きく変えることはないだろう。人をすぐに送る代わりにインフラを先に整備し、無人ロボットでできる限りの準備を並行するかもしれない。

月に旗を立てていた時代まで、月は依然として宇宙時代のロマンとして残っていた。しかし、今の競争は全く異なる。誰かが月で日常を生き、地球で起きているうんざりするような政治的、経済的な争いが月でも繰り広げられることになるだろう。月はもはや夜空のロマンチックな天体ではなくなる。月は人類が地球外で初めて運用する産業現場、科学基地、外交の舞台、そして次の惑星へと進むための前哨基地となるはずだ。もしかすると今が、私たちが空に浮かぶ月を眺め、都会の光害なしに清らかな月を見ながらひたすら幸せを感じられる、最後の時代なのかもしれない。

筆者チ・ウンベは?猫と宇宙を愛する。幼い頃、『銀河鉄道999』を見て宇宙の美しさを伝える夢を持つようになった。現在、世宗(セジョン)大学自由専攻学部の助教授として、講演や執筆など多彩な科学コミュニケーション活動を行っている。『天文学者の役に立たなさについて』、『私たちは皆、天文学者として生まれる』、『宇宙を見ると浮かぶ奇妙な質問たち』などの著書があり、『私はどうして冥王星を殺したのか』、『クォンタム・ライフ』、『UFO』などを翻訳した。

この記事はAIによって自動翻訳されました。原文(韓国語)と異なる部分がある場合があります。
지웅배 천문학자
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