宇宙でのものづくり
John Guite氏
現在、地球低軌道やそれ以上の軌道で製品を製造したり組み立てたりするための複雑な問題を解決しようとしている企業がいくつかありますが、その中でも特に注目されているのが「宇宙での製造」です。
実際、宇宙での製造の潜在的な利点は数多くあり、宇宙製造は商業宇宙産業を収益化し、利益をもたらす。商業宇宙旅行だけでは、商業宇宙開発の機運を高め、継続するための利益動機にはなりません。ウィリアム・シャトナーやその他の有名人が宇宙に行くのを見るのはかっこいいことですが、将来の投資に見合うだけの利益を得るためには、宇宙で何か役に立つことが起こる必要があります。宇宙で製品を製造し、宇宙と地上の両方で使用することで、その機会を得ることができます。ハーバード・ビジネス・レビューによると、2019年に宇宙分野で得られた推定1兆2,366億円の収益のうち、951兆1,000億円が宇宙で製造された地球上で使用される商品やサービスによるものだそうです。
宇宙ではどんな製品が作れるのか？
しかし、どのような製品が宇宙で製造されることに意味があるのでしょうか？もちろん、宇宙での製造は安価ではありませんので、コスト面、品質面、利便性など、宇宙で製造することに非常に大きなメリットがある製品でなければなりません。現在、宇宙での製造が検討されている製品の例をいくつか挙げてみましょう。
- ZBLANと光ファイバケーブル - 光ファイバケーブルの製造に使用されるZBLANは、1kgで$100万円ものコストがかかります。宇宙でZBLANを作ると、微小重力を利用して光ファイバーの分散や性能を向上させることができます。
- 同様に、超合金は微小重力や宇宙の真空状態を利用することで、材料の分散性を高め、酸化層を減らすことができます。
幹細胞を使った生産
宇宙で幹細胞から人間の心臓を3Dプリントすることを検討している企業があります。地球の低軌道にある微小重力環境では、人間の心臓をプリントして
また、宇宙では3Dプリント技術が発達しているため、心臓のプリント速度は地上よりも速いはずです。また、宇宙では3Dプリント技術が進歩しているため、心臓をプリントするスピードは地上よりも速くなるはずです。心臓移植が必要になったときに、宇宙で印刷された心臓を注文すると、2ヵ月もしないうちに移植が可能になることを想像してみてください。生物製剤の研究のもう一つの分野は、宇宙での食品の生産です。現在、3Dプリンターを使って地球上のウシの細胞を宇宙で培養し、「屠殺しない肉」を作ることを検討しています。これにより、宇宙飛行士や将来の宇宙旅行者に食料を提供することができます。
マイクロチップとウエハーの生産
ガリウム砒素（GaAs）は、ソーラーパネル、防衛、航空宇宙などの半導体用途において、いくつかの面でシリコンよりも優れている。しかし、地球上でGaAsウェハーを製造すると、非常に有害である。宇宙で製造すれば、この有毒な廃棄物の処理の心配を減らすことができます。
さらに、宇宙では、微小重力により品質が大幅に向上したGaAsウェハーを製造することができます。また、宇宙でのマイクロチップ製造工程における水の消費量を削減するための研究も行われています。地球上で製造された12インチの集積回路1個には、洗浄と冷却のために2,000ガロン以上の水が使われます。宇宙の真空と温度の特性を利用すれば、これを劇的に減らすことができます。
宇宙用製造装置 In Space
最後に、宇宙機器の製造自体も、宇宙での製造から恩恵を受けることができます。現在、地球上で設計された衛星は、ロケットの物理的な大きさの制限を受け、打ち上げ時の過酷な条件に耐えられるように設計しなければなりません。部品を宇宙に輸送し、地球低軌道上で宇宙ステーションを組み立てることで、人が住むステーションをより大きく、より機能的にすることができます。また、低コストのロケットの標準化が可能になるかもしれません。
スペースマーケットでの血統書
テクネティクスでは、このような既成概念にとらわれない発想に興奮し、今日多くのロケットで使用されているシールや過圧ソリューションを提供することで、それを可能にしていることを誇りに思っています。私たちには、商業宇宙産業が現在そして将来的に必要とする強固なソリューションを提供するための血統と経験があります。
参考文献アクシオムスペース[会社のウェブサイト]. https://www.axiomspace.com/manufacturing/alloys-superalloys
レッドワイヤー(2020, 6月22日)に掲載されています。How In-Space Manufacturing Will Impact the Global Space Economy [article]. https://redwirespace.com/newsroom/how-in-space-manufacturing-will-impact-the-global-space-economy/
ボイジャー(2021年、3月13日）を紹介しています。宇宙製造が$158億円の産業になるまで
YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=3wRGY90KiuI
ハーバード・ビジネス・レビュー(2021, 2月12日).The Commercial Space Age Is Here [article]. https://hbr.org/2021/02/the-commercial-space-age-is-here
ザ・タイムズ・オブ・イスラエル(2019年、10月8日)に掲載されています。In first, Israeli company grows meat in the space [article]. https://www.timesofisrael.com/in-first-israeli-company-grows-steak-in-space/
All About Circuits.(2019年、8月23日）をご覧ください。ガリウム・ヒ素。半導体技術のもう一つのプレイヤー【記事】https://www.allaboutcircuits.com/news/gallium-arsenide-another-player-in-semiconductor-technology/。
