世界各国が力を入れる宇宙開発 地球上での資源・環境問題の解決策になるか

世界各国が力を入れる宇宙開発 地球上での資源・環境問題の解決策になるか

民間企業が宇宙旅行や火星への入植を計画・発表するなど、宇宙開発を身近に感じられる世の中になってきました。
その一方で、これまで地上で繰り広げられてきた資源開発や各国の覇権争い等の問題が宇宙開発でも起きる可能性が懸念されています。

環境問題や人口爆発の問題、食料危機の問題などを抱える我々人類が、地球の資源だけで、今の生活スタイルを維持したままの生存を続けることは難しくなりつつあります。

そこで本稿では、我々が現在抱えている地球上の資源開発の問題を踏まえながら、宇宙開発の現状について解説していきます。

どんな目的で宇宙開発が行われるのか?

「宇宙開発とは何か」は、定義するのが難しいくらいにその範囲は多岐にわたり、また現在進行形で広がっています。

内閣府が公表している資料によると、宇宙開発は

  • 宇宙の起源を探求すること
  • 宇宙空間の資源の活用

の2つに大別されます[*1], (図1)。

図1: 日本の宇宙開発・探査の歴史
出典: 内閣府「我が国の宇宙科学・探査の歴史と現状」
https://www8.cao.go.jp/space/comittee/kagaku-dai2/siryou4-1-2.pdf, p.14

前者の事例としては、地球の静止軌道に宇宙望遠鏡を設置し、地球から遠く離れた場所にある天体を観測することなどが挙げられます[*2]。
他方、後者の事例としては、月や火星に上陸し、宇宙資源を採取したり入植したりすることが挙げられるでしょう[*2]。

2010年代に入り、宇宙開発の範囲は更なる広がりを示しています。

代表的な分野として、人工衛星からデータを収集し、AIやIoTなどと結び付けるビッグデータビジネスが挙げられます。
事実、宇宙開発の内訳をみると、打ち上げ産業はわずかで衛星サービスが高い割合を占めています(図2)。

図2: 世界宇宙産業市場規模の推移(2016)
出典: 内閣府宇宙開発戦略推進事務局「宇宙産業の現状と動向について」
https://www8.cao.go.jp/space/comittee/27-sangyou/sangyou-dai1/siryou3-1.pdf, p.12

宇宙開発はもともと軍事目的で始まったといっても過言ではありません。

1957年にソ連(現在のロシア)が世界初の人工衛星の打ち上げに成功しました(スプートニク・ショック)[*3]。
米国はソ連の宇宙開発のスピードに脅威を受けただけでなく、あいまいだった軍事目的の宇宙開発と非軍事目的の宇宙開発との区分を意識するようになりました。そこで、非軍事目的での宇宙開発の専門機関として設立されたのが、米国航空宇宙局(NASA)の前進となる米国航空諮問委員会(NACA)です[*4]。

非軍事目的のひとつとして、宇宙開発を発展させ科学技術力を内外に知らしめることが挙げられます。
加えて地上に住む我々に宇宙資源という恩恵をもたらすことも、そうした宇宙開発の目的として挙げられるでしょう。

我々の住む地球環境では、製品のリサイクル等によって自然資源の活用は効率化されているものの、地球が生産する自然資源の需要が供給を大きく上回っている構図は変わりません(図3)。

1年に使用可能とされるすべての自然資源を使い果たす日を示す「アース・オーバーシュート・デー」は年々早くなっています。

図3: アース・オーバーシュート・デーの推移(2018)
出典: The Conversation「Yes, humans are depleting Earth’s resources, but ‘footprint’ estimates don’t tell the full story」
https://theconversation.com/yes-humans-are-depleting-earths-resources-but-footprint-estimates-dont-tell-the-full-story-100705

とくに、中国や米国、インドといった大国が大量の自然資源を消費していることが確認されています(図4)。

図4: 各国の自然資源消費量の内訳(2019)
出典: 世界自然保護基金(WWF) 「2020年のアース・オーバーシュート・デーは8月22日 「地球の使いすぎ」前年より3週間遅い到来となったが、いまも続く使い過ぎの状態」
https://www.wwf.or.jp/activities/news/4390.html

もし自然資源が枯渇すれば我々は何も生産できなくなり、経済発展の妨げにもなりますし、何より生命活動が脅かされることになります。
地球上の資源は有限であるため、さらに資源を増やそうと思えば地球の外、すなわち宇宙に向かうほかないといいます[*5]。

そこで月や火星といった宇宙環境や、そこから採取される宇宙資源を活用することで、我々人類がさらに豊かになっていこうというのが、宇宙開発の意義のひとつです。

先述したような人工衛星から撮影された地上に関するデータは宇宙の資源といえるでしょう。このほかにも、エネルギーなど地上でも活用される可能性を秘めた宇宙資源も挙げられます。

月など近傍環境から地球にどうやって宇宙資源を運搬するのかという課題は残されていますが、ヘリウムは活用可能な宇宙資源の一例として挙げられます[*6]。こうした宇宙資源が地球でも使用可能になれば、経済発展にもつながると考えられます。

宇宙開発に関する国外での状況ーー新興国を中心に

では、海外では宇宙開発はどのように進められているのでしょうか。

先述したように、宇宙開発の黎明期にはNASAやJAXAなど国の機関によって進められてきました。
ところがここ最近は、国主導から民間主導の宇宙開発へとシフトしています[*7]。

21世紀に入り、宇宙開発関連企業の創業が急増しています(図5), (図6)。

図5: 小規模人工衛星関連企業の創業数の推移(2000-2017)
出典: Northern Sky Research「EMERGING SPACE: THE $5 BILLION QUESTION」(2018)
https://www.nsr.com/emerging-space-the-5-billion-question/

図6: 宇宙開発関連企業の創業数の推移(2000-2017)
出典: Northern Sky Research「EMERGING SPACE: THE $5 BILLION QUESTION」(2018)
https://www.nsr.com/emerging-space-the-5-billion-question/

宇宙開発が民間主導へと切り替わっている背景には、複数の機関が分業しながら共存共栄の関係を作っていく「ビジネス・エコシステム」が宇宙開発分野で発展していることが挙げられます。

SpaceXなどの宇宙ベンチャー企業は、商用の打ち上げサービスや衛星サービスを国などに提供し、低コスト化を実現することに成功したといいます[*8], (図7)。

図7: 新たなICTの進展によるビジネスエコシステムの変化
出典: 総務省「情報通信白書」(2018)
https://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepaper/ja/h30/html/nd122100.html

もうひとつ見逃せないのが、中国やインドといった新興国が宇宙開発に乗り出している点です。
かつては米国やロシア、欧州連合(EU)や日本くらいしかプレイヤーがいなかった宇宙開発ですが、新規のプレーヤーがどんどん登場しています(図8)。

図8: 各国の宇宙開発の規模
出典: GISuser「Prospects for Space Exploration 2020 Edition」(2020)
https://gisuser.com/2020/04/prospects-for-space-exploration-2020-edition/

インドは2019年に月への探査ミッションに挑戦。同年に、月周回衛星「チャンドラヤーン2号」の投入に成功しました。
こうした月周回衛星の投入は、将来の月開発の準備のためだといいます[*9]。

一方、中国は世界初の月の裏側への着陸に成功しただけでなく、有人宇宙ステーション「天宮」の開発を行っています[*10]。

現在運用中の国際宇宙ステーション(ISS)の運用が2024年に終わるため、ISSの代替機をどうするかが問題になる中、中国が独自路線を歩み次期宇宙ステーション候補として割って入ってくる可能性があります[*11]。

新興国が宇宙開発に力を入れる背景には、手つかずの宇宙資源の開発で主導権を握りたいという動機があります[*12]。

国際法上の明確な規定がない場合には各国の法規を尊重するという、1926年のローチュス号事件の判例が宇宙開発の分野でも適用される可能性があり、整備されていない宇宙法のもとでインドや中国といった新興国による開発が規制されることなく行える状況になっているのです[*13, *14]。

宇宙開発に関する国内の状況

日本の宇宙開発についても欧米同様、国主導から民間主導へのシフトがみられます。

JAXAは「宇宙探査イノベーションハブ」でさまざまな人材を集めて、宇宙探索研究を進めようとしています[*15]。
宇宙探査イノベーションハブでは、JAXAが従来、民間企業に委託していた宇宙開発事業を、民間企業と協業することで宇宙開発分野でのイノベーションを生み出そうとしています(図9)。

図9: 宇宙探査イノベーションハブ
出典: 宇宙探査イノベーションハブ「宇宙探査イノベーションハブ状況報告」(2020)
https://www.mext.go.jp/kaigisiryo/content/20200917-mxt_uchukai01-000009833_6.pdf, p.3

たとえば、スペースデブリの除去もまた宇宙探査イノベーションハブの一例として挙げられるでしょう[*16]。

スペースデブリとは、宇宙空間で不要になった人工衛星の残骸です。こうしたスペースデブリはロケットや人工衛星の通り道の邪魔になるため、衝突するリスクがあります。
JAXAとパートナーシップを結ぶアストロスケールは、人工衛星からレーザーを放ちスペースデブリを除去する実証実験を2022年度に計画しています(図10)。

図10: スペースデブリ除去
出典: 内閣府「JAXAにおけるSSA・スペースデブリ除去技術に関する取り組み」(2020)
https://www8.cao.go.jp/space/taskforce/debris/dai3/siryou2-1.pdf, p.5

JAXAが主導する宇宙開発事業もあり、宇宙空間上の太陽光発電システムが一例として挙げられます[*17]。

静止軌道上に太陽光発電システムを設置し、マイクロ波に変換して地球に送信。再び電気エネルギーへと変換します。
こうした太陽光発電システムの設置は、自然エネルギーの活用を後押しするでしょう。

一方で、国の試みとして宇宙開発に向けた法整備も行われています。

2018年には、人工衛星の打ち上げや管理に関する「宇宙活動法」が施行されました。
スペースデブリの問題や人工衛星同士の衝突等を防ぐ宇宙環境の保全について、民間企業も責務を負うことになります[*18, *19]。

もうひとつが民間企業でも宇宙の資源の所有権を認める「宇宙資源法」です。

日本では、2021年6月に同法が参議院で可決しました[*20]。この法の下、月や小惑星で採取した資源を民間企業が活用することが可能です。
このようなルール作りのおかげで、民間企業も安心して宇宙開発に取り組めるようになっています[*21]。

こうした宇宙法の整備は、世界の流れを踏襲したものです。
宇宙活動法は米国や欧州ではすでに施行されており、宇宙資源法に関しては米国、UAE、ルクセンブルクに続いて4番目です(図11)。

図11: 諸外国の宇宙活動法の状況
出典: 慶應義塾大学宇宙法研究所「宇宙活動法検討状況について」(2015)
https://space-law.keio.ac.jp/event/pdf/symposium_0528_03.pdf, p.6

宇宙開発は将来、どこに向かうのか?

先述したように、宇宙開発の参入障壁は低くなり、規模の小さい企業でも参入しています。
経済産業省によると、日本の宇宙産業の規模だけでも7兆円に及んでいます(図12)。

図12: 日本の宇宙産業市場規模
出典: 経済産業省「宇宙産業の発展に向けて」
https://www.meti.go.jp/policy/mono_info_service/mono/space_industry/pdf/space_industry.pdf, p.1

2020年の世界の太陽光発電市場が767.2億ドル(約7兆円)であることから、いかに宇宙開発の市場規模が大きいことが示唆されるでしょう[*22]。
こうした比較的小規模な宇宙産業でも大きな市場を形成していますが、欧州の市場を鑑みると日本でも民間企業の参入の余地が残っているといえます(図13)。

図13: 宇宙機器産業 売上高比較
出典: 経済産業省「宇宙産業の発展に向けて」
https://www.meti.go.jp/policy/mono_info_service/mono/space_industry/pdf/space_industry.pdf, p.2

民間企業との協業によってビジネス・エコシステムがうまく機能し、これまで国が担っていたような宇宙事業が成功していることを、海外の事例が示唆しています。

米国のSpaceXによる初の有人宇宙飛行は、有名な事例のひとつでしょう。
NASAのスペースシャトルが使用されなくなって以降、有人の宇宙飛行はロシアのソユーズが独占していましたが、SpaceXやボーイング、Virgin Galacticなどの民間企業が、続々と有人宇宙飛行に向けて研究・開発を続けています[*23]。

とくにSpaceXは火星への入植を目指し、2030年頃に成功させると言っています。

Mars Oneでは有人火星基地を建設、入植する計画が着々と進んでいます[*24]。

また、国による宇宙事業も進んでおり、月への有人基地の建設もNASAのアルテミス計画によって2024年には実現するだろうと言われています[*25]。
月面基地は宇宙資源を活用するうえでの重要な拠点になるだろうとみられています[*26]。

その一方で、宇宙開発は国同士の衝突の引き金になりえます。

月など宇宙空間における探査を律する宇宙条約が1967年に発効されて以降、さまざまな国連原則が施行されました[*27, *28]。
とはいえ、国ごとに宇宙開発の目的は異なるため、どの国も従うような宇宙法の制定はなかなか困難だといえます[*29]。

近代に入り植民地を増やそうと大国が競い合っていましたが、宇宙開発をめぐって同様の事態が起こるリスクが懸念されます。

宇宙資源での国家間の衝突はまだみられませんが、地球の周回軌道上の人工衛星を破壊する実験をいくつかの国が実施したことに対し、安全保障を脅かす行為だとしてほかの国から批判されるなど国家間の衝突を引き起こす火種はすでに芽生えいるといえます[*30]。

自然資源は経済の発展に不可欠です。

実際我々に生活を豊かにした一方で、成長経済は自然資源の枯渇や環境問題をもたらしました。
仮に自然資源の不足分を補うものとして宇宙開発が進められたとしても、地上で繰り広げられてきた自然資源をめぐる争いが解決するわけではありません。

どの国も納得するような宇宙資源の活用ルールを決めてこそ宇宙開発も進展するのであって、背景にある考え方は地上でも宇宙空間でも同じだといえるでしょう。

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参照・引用を見る

*1

文部科学省「我が国の宇宙開発に関する基本的考え方」
https://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/uchuu/reports/03090101/003.htm

*2

内閣府「我が国の宇宙科学・探査の歴史と現状」
https://www8.cao.go.jp/space/comittee/kagaku-dai2/siryou4-1-2.pdf, p.22, 26

*3

椙山正弘「スプートニク・ショックとアメリカの高等教育政策」
発行元: 広島大学大学教育研究センター大学論集, 1985, 第14集
https://rihe.hiroshima-u.ac.jp/search/attachfile/49038.pdf

*4

NASA「The Birth of NASA」(2003)
https://www.nasa.gov/exploration/whyweexplore/Why_We_29.html

 

*5

Michael B. Duke「Space Resources」
http://history.nasa.gov/DPT/Technology%20Priorities%20Recommendations/Space%20Resources%20DPT%20Boulder%2000.pdf, p.4
発行元: NASA

 

*6

渡辺隆行「月資源利用技術について」九州大学
https://www.chem-eng.kyushu-u.ac.jp/lab5/Pages/review/lunar.html

 

*7

内閣府「民間企業等における宇宙探査の動向について」
https://www8.cao.go.jp/space/comittee/27-kagaku/kagaku-dai10/siryou5.pdf

 

*8

伊藤智久・佐藤将史・夏目典明「宇宙産業におけるビジネス・エコシステム
発行元: 日本マーケティング学会カンファレンス・プロシーディングス, 2017, vol.6
https://www.j-mac.or.jp/oral/fdwn.php?os_id=80, p.122, p.123, p.124

 

*9

Department of Space, Indian Space Research Organisation「Why did we go to the Moon?」
https://www.isro.gov.in/chandrayaan2-home-0

 

*10

Bloomberg「China Launches Core Module of Space Station Planned for 2022」(2021)
https://www.bloomberg.com/news/articles/2021-04-29/china-launches-core-module-of-space-station-planned-for-2022

 

*11

文部科学省「地球低軌道における2025年以降の有人宇宙活動の在り方に係るオプション整理に向けた検討状況」(2020)
https://www8.cao.go.jp/space/comittee/27-kiban/kiban-dai52/pdf/siryou4.pdf

 

*12

JAXA「New Wave of International Cooperation」
https://global.jaxa.jp/article/interview/vol35/p2_e.html

 

*13

西村高等法務研究所「宇宙資源開発に関する法研究会報告書」
https://www.nishimura.com/sites/default/files/tractate_pdf/ja/1703_NIALS_ja.pd,p.8, p.9

 

*14

杉浦卓弥「宇宙資源開発の合法性をめぐる国際宇宙法の認識枠組み」(2020)
発行元: 法学研究論集, 2020, No.53
https://m-repo.lib.meiji.ac.jp/dspace/bitstream/10291/21261/1/hougakuronshu_53_225.pdf

, p.233, p.234

 

*15

JAXA「探査ハブについて」
https://www.ihub-tansa.jaxa.jp/about/

 

*16

山川宏「JAXAにおけるSSA・スペースデブリ除去技術に関する取り組み」JAXA
https://www8.cao.go.jp/space/taskforce/debris/dai3/siryou2-1.pdf, p.6

 

*17

JAXA「宇宙太陽光発電システム(SSPS)の研究開発の進め方についての

委員会提言」
https://www.kenkai.jaxa.jp/research/ssps/ssps-proposal.html

 

*18

遠藤守「JAXAの活動と宇宙活動法について」JAXA(2015)
https://www8.cao.go.jp/space/comittee/27-housei/housei-dai1/siryou5-1.pdf, p.4

 

*19

内閣府「宇宙2法の施行(宇宙活動法)」
https://www8.cao.go.jp/space/comittee/dai65/siryou1-3-1.pdf

 

*20

Sustainable Japan「【日本】宇宙資源法が成立。宇宙天体で採掘の水や鉱物に対し所有権認める。世界で4カ国目」
https://sustainablejapan.jp/2021/06/16/space-resource-law/62918

 

*21

内閣府「軌道上の衛星間衝突事故及び宇宙資源関連活動に関する主な論点」
https://www8.cao.go.jp/space/comittee/dai70/siryou2.pdf, p.5

 

*22

PRTIMES「世界の太陽光発電市場は2027年までCAGR 20.50%で成長する見込み」(2021)
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000002641.000067400.html

 

*23

Bloomberg「SpaceX Paves Way for Tourist Flights on Crew Dragon Spacecraft」(2020)
https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-02-18/spacex-paves-way-for-tourist-flights-on-crew-dragon-spacecraft

 

*24

Mars One「Roadmap」
https://www.mars-one.com/mission/roadmap

 

*25

内閣府「国際協力による月探査計画への参画に向けて」(2019)
https://www8.cao.go.jp/space/comittee/27-kagaku/kagaku-dai31/siryou2-3-1.pdf, p.3

 

*26

清水建設「月面基地」
https://www.shimz.co.jp/topics/dream/content05/

 

*27

慶應義塾大学宇宙法研究所「月その他の天体を含む宇宙空間の探査及び利用における国

家活動を律する原則に関する条約(宇宙条約)」

https://space-law.keio.ac.jp/pdf/datebase/international_space_law/convention/19661219.pdf

 

*28

JAXA「宇宙法ー分野別一覧ー」
https://stage.tksc.jaxa.jp/spacelaw/world/w_index.html

 

*29

青木節子・佐藤雅彦「宇宙法とはなにか」
発行元: 日本航空宇宙学会誌, 2005, Vol.53, No.617
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kjsass/53/617/53_175/_pdf, p.175

 

*30

防衛研究所「中国の宇宙開発」
http://www.nids.mod.go.jp/publication/east-asian/pdf/eastasian2008/j05.pdf

, p.26, p.27