大林組の宇宙エレベーター構想、10万メートルの高さでも倒れない「驚愕の理論」とは

　2040年には世界で150兆円規模に達すると予想されている宇宙ビジネス市場。宇宙輸送と宇宙衛星の低価格化が進む中、宇宙開発は各国の威信をかけた「国家プロジェクト」から、事業者の意志や思いが色濃く反映される「民間ビジネス」に変わりつつある。そうした中、市場から注目を集める企業はどのような挑戦を続けているのか。2024年6月、著書『日本一わかりやすい宇宙ビジネス ネクストフロンティアを切り拓く人びと』(プレジデント社)を出版したジャーナリストの中村尚樹氏に、今宇宙ビジネスの最前線で起こっている出来事を聞いた。（前編／全2回）

宇宙に関心を持つきっかけとなった「日本発の研究開発制度」

――著書『日本一わかりやすい宇宙ビジネス』では、ロケット開発や衛星ビジネスなどの最前線で活躍する人々への取材を通じて、さまざまな角度から宇宙ビジネスについて紹介しています。宇宙ビジネスに注目するようになったきっかけはありますか。

中村尚樹氏（以下敬称略）　私はジャーナリストとして「先端科学技術と人間」というテーマで取材を続けてきました。科学技術は人間にとって良い側面もたくさんある一方、負の側面も存在します。

　私が初めて取材したのは、原子爆弾の被爆者の方でした。原爆の影響は被爆二世の方々にも及び、深刻な問題を引き起こし続けています。その一方で、被爆者の方々から得られた情報を基に、現代社会に必要不可欠な「放射線の安全基準」が定められています。

　そうした事実を知る中で「科学技術とは、人間にとって何なんだろう」と考えるようになりました。そうした科学にまつわる取材を続ける中、2020年に政府が始めた「ムーンショット型研究開発制度」に関心を持ちました。

　このプロジェクトは日本政府主導で進められているプロジェクトで、成功すれば社会やビジネスに大きなインパクトをもたらすことが期待されています。

――「ムーンショット」とは何を指すのでしょうか。

中村　ムーンショットとは、かつてアポロ計画が月面着陸を成功させたように、一見すると実現不可能に思えるものの、独創的なアイデアであり、専門家の知識と技術を結集すれば成功の可能性がある研究開発を指します。

　そして、ムーンショット型研究開発制度の中には「人間のサイボーグ化」や「科学による人間の心の解明」などがあり、その中に「宇宙開発」に関するテーマも含まれていました。

　宇宙というと、私たちの日常生活からは遠い世界のように感じますよね。それだけに、「誰が、どんな思いで宇宙の研究に取り組んでいるのか」「宇宙ビジネスとはどのようなものなのか」「それは人間にとってどのような意味を持つのか」といったことを知りたいと思い、取材を始めました。

急速な「宇宙の民主化」を引き起こした「2つの要因」

――宇宙ビジネスの変化は、どのような分野で起こっているのでしょうか。

中村　宇宙ビジネスの分野は、大きく分けて2つあります。

　1つは「宇宙から地球を見るビジネス」です。具体的には、衛星を飛ばして宇宙からリモートセンシングで地球を観測することで、災害対策や資源管理、地球環境保全といった地球の諸問題を解決するビジネスです。

　もう1つは「月面開発ビジネス」です。これは月面探査や月面資源開発、月への輸送ビジネスを指します。この延長戦上には、火星移住も視野に入れた「人類の生存圏・経済圏の拡大」という壮大な目標があります。

――テクノロジーが急速に発展する昨今、宇宙ビジネスにはどのような影響が及んでいますか。

中村　1つは「宇宙輸送の圧倒的な低価格化」です。宇宙から地球を見るにせよ、月面開発をするにせよ、まずは宇宙に出て行かないといけません。そこにイーロン・マスク氏率いる米スペースXの「ファルコン9」をはじめとする大型ロケットが登場したことで、これまでにない大量輸送が可能になり、圧倒的な低価格化が実現したのです。

　もう1つは、宇宙での観測や通信に使う「宇宙衛星の小型化・低価格化」です。かつて宇宙衛星といえば、大型の衛星を数年かけて開発し、費用は数億円から数十億円を要していました。しかし最近では、IT技術の革新的な進歩もあり、電子機器や部品が圧倒的に小型化・高性能化・低価格化したことで、数百万円から数千万円、場合によっては数十万円での開発も実現しています。

　こうした、宇宙輸送や宇宙衛星の圧倒的な低価格化によって引き起こされたのが「宇宙の民主化」です。これまで宇宙開発の主体は「国家」でした。そこに「民間企業」が参入できるようになったのです。これは企業の運営主体である個人のパーソナリティが事業に色濃く反映される時代になった、ということでもあります。

　例えば、米スペースXを設立したイーロン・マスク氏は、自身のITビジネスと宇宙開発を融合させて、再利用可能な大型ロケットを活用し、地球を取り巻くように多数の通信衛星を配置することで、新たなビジネスモデルを確立しました。こうしたチャレンジングな取り組みは、日本にも存在します。

　1990年代、「宇宙を開かれたものにしたい」という強い思いから、宇宙科学研究所の故・長友信人教授は、乗客一人当たり300万円程度で気軽に宇宙旅行を楽しめる「観光丸構想」を提唱しました。その遺志を受け継ぎ、挑戦を続けているのが、日本における有人宇宙旅行のベンチャー企業であるスペースウォーカーの米本浩一氏や、ロケットベンチャー企業である将来宇宙輸送システムの畑田康二郎氏といった人たちです。

　このように、宇宙ビジネスのプレーヤーが国家から民間に移ることによって「宇宙の民主化」が進んでいます。そして、宇宙開発は国家の威信や覇権をかけた大規模プロジェクトから、民間企業や個人の意思や思い、発想、アイデアが生かされる時代に移りつつあるのではないか、と思います。

大林組が構想する宇宙エレベーターが倒れない「驚愕の理論」

――民間企業が描く宇宙ビジネスのユニークな例として、著書では「宇宙エレベーター建設構想」を紹介しています。この構想はどのような内容で、どのような成果を期待されているのでしょうか。

中村　上場ゼネコン大手の一社である大林組が構想している「宇宙エレベーター」は文字通り、地上から宇宙までつながっているエレベーターです。一般的には、宇宙は地表から高度100キロ以上を指します。つまり、高さ10万メートルの超高層ビルを建てるようなものです。

　私も初めてこの話を聞いた時には「SF小説の世界の話ではないか」と半信半疑でした。しかし、具体的な説明を聞いてみると、理論上は実現可能なのです。

――宇宙エレベーターは、どのような理論に基づいているのでしょうか。

中村　高度約3万6000kmを回る静止衛星は、地球からの重力によって「地球の内側に引っ張られる力」と、遠心力によって「地球の外側に飛び出そうとする力」が釣り合っているために、静止軌道上で「静止」しています。この時、静止衛星から地球に向かってケーブルを垂らすと、ケーブルは地球の重力により地球に向かって地表に落ちていきます。しかし、片側だけにケーブルを伸ばしてしまうと、静止衛星のバランスを保つことができません。

　そこで、同時に地球の外（宇宙）側にも遠心力を使ってケーブルを伸ばすことで、再び重力と遠心力のバランスが取れるようになります。そして、静止衛星から地球に向かって垂らしたケーブルを少しずつ伸ばしていけば、いずれ地表に到達するわけです。このケーブルにエレベーターを取り付けることで、宇宙エレベーターが実現します。

　宇宙エレベーターは理論上、成立しているように見えます。しかし、この構想は長きにわたり「不可能」と言われていました。なぜなら、数万キロという長さに耐え得るケーブルが存在しなかったからです。ところが1991年、炭素100％で構成されている「カーボンナノチューブ」が発見されると状況が変わります。これを使えば静止衛星からケーブルを垂らすことが可能になる、ということが分かったのです。

　実際には、これ以外にも「ケーブルの揺らぎをどう抑えるか」「落雷や宇宙デブリ（宇宙ごみ）にどう対処するか」といった課題が山積しています。しかし、新素材の発見によって、宇宙エレベーターの実現性が高まったことは確かだと思います。

――たくさんの理論の積み重ねによって、人類の新たな未来が見えてきたわけですね。

中村　私は、宇宙開発にとって大切なことは「常識的に考えたらできっこない」けれども「理論的にはできる」ということに挑むことだと考えています。そもそも、人間が空気のない宇宙に行くこと自体、常識的に考えたらできっこないことだと思います。しかし、「理論」と「技術」と「材料」、そして必要資金さえ準備できれば、できっこないことができてしまうのです。

　宇宙エレベーターが実現すれば、宇宙への圧倒的な輸送量が確保でき、宇宙開発は画期的に変わるでしょう。例えば、宇宙ステーションや宇宙コロニーを建設する際にも、大量の資材を一度に運ぶことができます。それだけでなく、組み立てるための重機を運ぶこともできるのです。

　また、ロケットの構造にも変化が生じるでしょう。ロケットの全長を100メートルとすると、そのうち90％（90メートル）は引力圏を脱するためにあるのですから、宇宙エレベーターが完成すれば、先端10メートルの部分だけあれば目的を果たせるわけです。ロケットを飛ばす難易度も下がり、ロケット開発をする際に必要な資源も効率化できるでしょう。

　このような挑戦的な取り組みが実現すれば、宇宙ビジネスは今とは全く違う世界に見えてくるはずです。

【後編に続く】NASA×JAXAの月面開発、チームジャパンが立ち向かう月の過酷すぎる環境と「天敵」