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宇宙ゴミの問題を解決!若手リケジョ研究者の挑戦

富山英三郎

GPSや通信、放送、気象観測など、今や我々の生活に欠かせない人工衛星からの情報。その利便性を脅かす存在として世界的な問題となっているのが、スペースデブリ(宇宙ごみ)である。そんな課題に取り組んでいるのが、日本の宇宙スタートアップ企業である株式会社ALE。同社の取り組みについて紹介するとともに、将来のビジョンについても語ってもらった。

持続可能な発展を妨げる
宇宙のゴミ問題

ジェフ・ベソスやイーロン・マスクなど、世界で1、2位を争う富豪たちが注目している宇宙関連ビジネス。その勢いは、「ITの次は宇宙」と言われるほどだ。その一方で、さらなる発展を阻害する要因となりそうなのがスペースデブリである。

スペースデブリとは、耐用年数が切れて使用済みとなったものや、故障してしまった人工衛星やロケットの部品、さらには衝突してバラバラになった破片など、宇宙に漂うゴミのこと。長年、世界各国が大量の人工衛星やロケットを飛ばしてきたこともあり、大量の宇宙ゴミが軌道上をぐるぐると回り続け、ときに運用中の衛星に衝突する事故が起きている。

その量は10cm以上のもので約3万4000個、1~10cmのものが約90万個、1mm~1cmのもので約1億2800万個もあると推定されており、総質量は9400トンを超える。

宇宙空間では、小さな破片であっても秒速10~15kmとなるため、当たりどころが悪ければ深刻な事故となってしまう。また、多くの人工衛星はその目的に最適な位置がほぼ同じ軌道のため、広大な宇宙とはいえ密集してしまうという問題もある。

実際、2009年にはアメリカの通信衛星にロシアの使用済み衛星が衝突して大破。最近も、ISS(国際宇宙ステーション)のロボットアームに、スペースデブリが衝突した痕跡が見つかったばかりだ。

事前に取り付ければ、
スペースデブリにならない

宇宙空間の利用を持続可能なものにするためにも、スペースデブリの除去は喫緊の問題。そんな中、日本の宇宙スタートアップであるALEは、JAXA(宇宙航空研究開発機構)や神奈川工科大学、東北大学などと共に宇宙デブリ化防止装置(EDTを利用したデブリ化防止装置)を開発している。

「現在、スペースデブリを除去する技術は世界各国で研究されています。メディア等で取り上げられてきたものの多くは、専用の衛星を打ち上げ、大型のデブリを狙って捕まえて除去するというものです。弊社が開発しているものは、打ち上げる前の人工衛星にあらかじめ搭載することで、衛星等の運用期間が終わったら自ら大気圏に突入させて燃やして廃棄する装置です」。そう語るのは、ALEのスペース システム エンジニアである三橋結衣氏。

推進剤等の燃料も使わず
機構も小型で軽量

この仕組みの基本的な考えは、JAXAが2016年に「こうのとり」6号機に搭載した導電性テザーにある。導電性テザーとは電流が流れるヒモのこと。これを宇宙空間に垂らすと、地球の磁場と反応して電子が集まり電流が流れ始める。さらに、地球の磁場と作用し、衛星の進行方向に対して逆方向にローレンツ力(荷電粒子が磁場中を運動するとき、磁場により受ける力)が発生する。すると衛星にブレーキがかかり降下していくという仕組みだ。

また、高度600kmあたりまで下降すれば薄い空気があるため、空気抵抗によっても下降が促進されるという。共に自然の力を利用するため電源や燃料をほぼ必要とせず、小型軽量化できるというのもポイントだ。

「この実験はあまりうまく行かなかったそうなんです。しかし、その時に蓄積された知見をお借りし、弊社はJAXAや神奈川工科大学、東北大学と共に、より効果的な装置を開発しています」

一番大きな違いは、カーボンナノチューブを電界放出エミッタとして用いる、電子放出デバイスが追加された点である。カーボンナノチューブは、直径がナノ単位と非常に細く、化学的安定性や強度にも優れているため、エミッタ(電界放出電子源)に最適な材料であった。これにより、導電性テザーを流れる電流量が大きく向上した。また、従来はヒモ状であったものを帯状にすることで空気抵抗も高めている。

「弊社の宇宙デブリ化防止装置は、衛星等が役目を終えると、自動で導電性テザーを垂らす仕組みになっています。垂らすテザーの目安となる大きさは、小型衛星向けのもので最大幅20cm、最大長さ300m程度の帯状のものとなります」

ALEは今年度中(2021年)に実証実験をおこない、その成果を踏まえて早い段階での実用化を目指すという。

天文学博士が宇宙ベンチャーALEを創業した理由

ALEは、宇宙デブリ化防止装置の開発を目的として生まれた会社ではない。設立のきっかけは、人工流れ星を作ることであった。こちらも2023年の実用化に向けて開発が進められている。

同社の創業者であり代表取締役は、東京大大学院理学系研究科天文学専攻の博士号を持つ岡島礼奈氏。彼女は天文学の探究に勤しむ一方、学生時代からプログラミングの会社を設立するなど、ビジネス的な感性にも長けていた。卒業後はゴールドマンサックスに就職している。

「私は基礎科学こそが人類を発展させる大事な要素だと思っています。しかし、日本では基礎科学が軽視される風潮がある。そこで、将来的には公的資金に頼らない研究方法を探らねばと思ったわけです。綺麗事を言っても科学や天文学はお金がかかりますから、まずは資本主義の最先端を見てみようと思ったんです」と、岡島氏は語る。

ゴールドマンサックス退社後は、新興国向けのコンサルティング会社を設立。ここで海外との実務的なやりとりを磨きながら、並行して、学生時代からの夢であった人工流れ星の開発をスタート。2011年にALEを創業した。

「弊社のミッションは、“科学を社会につなぎ宇宙を文化圏にする”こと。科学の力を生かして人類が持続的に発展していければと思っています」

現在は人工流れ星と前述の宇宙デブリ拡散防止装置などに取組んでいるが、この研究を続けることで将来的に大きな発展の可能性があるという。

「人工の流れ星ができることで、天然の流れ星と比較することができます。そうすると、天然流れ星に含まれているタンパク質などの成分を観測できるかもしれない。また、我々は人工流れ星の観測や小型衛星で大気のデータを取得していく予定ですので、それが気候変動のメカニズム解明や、異常気象の予測精度を上げることに役立ちそうです。その他にも、さまざまな広がりがあります」

女性こそ起業をして新たなルールを作るべき

最後に、女性起業家としてこれから何かビジネスを始めようとしている女性たちにメッセージをもらった。

「女性こそ起業すべきだと思います。話を伝え聞く限り、既存の会社にはさまざまなバイアスがあり、女性が活躍できる機会はまだまだ少ないだろうなと思うんです。それならば新しくルールを作る側になったほうがいい。私が起業をおすすめする理由はそこですね」

岡島礼奈(おかじま・れな)
東京大学大学院理学系研究科天文学専攻にて博士号(理学)を取得。卒業後、ゴールドマン・サックス証券へ入社。2009年から人工流れ星の研究を開始し、2011年9月に株式会社ALEを設立。現在、代表取締役社長/ CEO。「科学を社会につなぎ 宇宙を文化圏にする」を会社のMissionに掲げる。宇宙エンターテインメント、大気データの取得、宇宙デブリ防止装置の開発を通じ、科学と人類の持続的発展への貢献を目指す。

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(text: 富山英三郎)

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アスリートの100%に100%で応えたい。義肢装具士・沖野敦郎 【the innovator】後編

岸 由利子 | Yuriko Kishi

トラックを颯爽と駆け抜けるパラアスリートの身体と義肢の見事な融合は、義肢装具の製作や調整を行うプロフェッショナルである義肢装具士の存在なしに実現しない。日本の義足陸上競技選手初のパラリンピック・メダリスト山本篤選手や、リオパラリンピック4×100mリレー(T44)で銅メダルを獲得した佐藤圭太選手など、名だたるトップアスリートの義肢装具を手掛ける義肢装具士の沖野敦郎さんは、「選手が、100%の力を発揮できる義肢装具を作りたい」と話す。なぜ、ジャスト100%にこだわるのか。東京都台東区・蔵前の一角にあるオキノスポーツ義肢装具(以下、オスポ)の製作所で沖野さんに話を伺った。

義手アスリートの第一人者と共に歩んで、はや10年

©吉田直人

昨今、義肢装具というと、義足の開発にスポットライトが当たることが多いが、義手もまた、トラックを全力疾走するパラ陸上アスリートの体の一部となる不可欠なツール。沖野さんは、リオパラリンピック男子4×100mリレー(T42-47)で銅メダルを獲得した多川知希選手の義手製作を、2008年北京パラリンピックイヤーから現在に渡って手掛けている。

「出会った頃の多川選手は、義手を付けずにレースに出場していました。クラウチングスタートの時の彼を見ていると、生まれつき右前腕部が短いので、右肩が下がっていて、出づらいのでは?と思ったんですね。私も、元々陸上をやっていたので、身体のバランスを左右並行にした方がパフォーマンスも上がると思い、ちょっと提案してみたのです。“義手を付けた方が、早くスタートを切れるんじゃない?”と。でも、彼にとっての私は、出会ったばかりのいち義肢装具士。その時は、“別にいいです”と言われましたが、それからしばらくして、遠征先のドイツから電話がかかってきたんです」

当時、スタートダッシュの安定性に悩んでいた多川選手は、多くの海外選手が、義手を付けているのを目の当たりにし、自分も試してみようと思い立ち、沖野さんに製作を依頼した。義手以外にも、左右のバランスを取るためには、台を置くという選択肢もあったが、走り出す時に、誤って台を蹴り飛ばすなど、他の選手の走路妨害になるようなことは避けたい、レース以外のことに気を使わず集中したいという想いもあった。

多川選手が、日本の義手アスリートの先駆者となったのは、かつて沖野さんがふと投げかけた助言が全ての始まりだ。

「今、多川選手の義手は、第4世代くらいです。義手を付ける方の腕は、筋力が弱いので、重いものが付いた状態で振るのは大変。ですので、軽量化することを最優先に製作しています。ただし、軽くすることが最良の手段であるかは、まだ分かりません。選手と対話を重ねながら、製作の方向性を決めています」

多川選手の義手開発で培った技術は、日本人のパラアスリートで唯一、義手と義足を付けている池田樹生選手の義手製作にも活かされている。その他、沖野さんが義手の製作を手掛けた選手からは、「手が伸びた感覚が得られることによって、左右のバランスが取れて、腕が振りやすくなった」という声も挙がっている。

「2020年の東京パラリンピックで使用する義肢装具は、2019年には完成していないといけません。それらを使用する選手が使いこなすために時間を要するからです。そのために時間を逆算しており、すでに動き出しています。義手について、もう一つ目指しているのが、風を切る形状にすること。頭の中に、構想は色々とあるのですが、一点ものですし、具現化するにはかなりの資金がかかります。現在は、補助金採択可否の結果待ちの状況です」

子供から大人まで、走りたい人が集う
“オスポランニング教室”

「義肢装具製作所って、料理店に似ていると思うんです。辛いのが好きな人もいれば、甘いのが好きな人もいますよね。この人には甘いものが喜ばれたから、あの人にも同じものを作るというのではなく、それぞれの好みに合わせてカスタマイズしていく意味では、すごく似ているなと。唯一違うのは、義肢装具製作所の場合、“合わなければ、他(の製作所)に変えればいい”とは、中々いかないところです。製作所の数は限られていますし、義肢装具を作るために、国や役所と契約を結んだりするので、変えるとなると、ユーザーさんは、かなり煩雑な手続きを踏まなくてはいけない。ゆえに、なんとか満足のいくものを作って欲しいという思いで皆さんいらっしゃいます」

その期待に応えるべく、奔走する日々を送るかたわら、沖野さんは、2016年12月から、新豊洲Brilliaランニングスタジアムで、月1回のオスポランニング教室を開催している。このランニング教室は、オスポで義肢を作った人だけでなく、子供から大人まで、義足で走りたいという人なら誰でも参加できる。日常用義足を使った正しい歩き方や、スポーツ用義足の板バネの使い方などについて教えながら、沖野さんも彼らと共にトラックを駆け抜ける。

「当初は、弊社にあるスポーツ用義足の部品を貸し出していました。おかげさまで、参加者の方が徐々に増えていき、板バネが足りないなと思っていたところ、昨年10月にギソクの図書館ができたので、コラボレーションじゃないですけれど、ぜひ利用させていただきたいなと思いました」

ギソクの図書館とは、スポーツ用義足を自由にレンタルできる世界初のユニークなライブラリー。その発案者である遠藤謙氏は、スタジアムに併設する義足開発ベンチャー「Xiborg(サイボーグ)」の代表も務める。

「板バネを開発する企業はこれまでに幾つもありましたが、Xiborgが他とは大きく異なるのは、遠藤さんという素晴らしい義足開発のスペシャリストがいて、義足をどう使いこなすかを教えてくれる為末大さんがいたこと。そこに、義肢装具士が携わって、取り付けや調整を行う。三位一体と呼ぶにふさわしいこのシステムは、まさに私が求めていた理想形でした」

100%に、100%で応えるモノづくりを

パラリンピックという世界の大舞台や世界選手権大会で活躍するトップアスリートたちの義肢装具について、沖野さんは揺るぎない信念をもって製作にあたっている。

「私は、選手の力を100%発揮できる義肢装具を作りたい。120%というとおかしいんですよ。なぜなら、20%は装具の力ということになるから。モータースポーツは別として、パラリンピックに限定すると、部品に動力があってはいけません。あくまで、選手主導で動かしていくものに対して、力を発揮できなければならないのです。今も昔も、選手が100%の力を加えた時に、100%跳ね返ることができる義肢装具を作ることを心がけています」

「自分の義肢装具に対して、不満を抱えて、不安な表情をして来られた方が、納品した時に、満足した表情で帰られる時、一番の喜びを感じる」と言う沖野さんに、パラスポーツから広がる可能性について尋ねてみた。

「実は、私自身、パラスポーツという言葉があまり好きではありません。パラスポーツというよりも、障がいの有無に関係なく、道具を使う“ツールスポーツ”といった新たなジャンルが生まれ、発展していけば、障がい者スポーツや健常者スポーツという区別もなくなって、車やメガネのように、義肢装具もまた、人々の動作を補助するツールとして認識されるようになるのではないかと思います。ツールスポーツに、私のような義肢装具士が携わるという形になれたら、理想的ですね」

「Liberty(自由)」、「Originality(独創)」、「Seriously(本気)」。オスポが掲げる3つのコンセプトを体現した若き義肢装具士・沖野敦郎。義肢装具の未だ見ぬ世界を拓く彼の挑戦はまだ始まったばかりだ。

前編はこちら

沖野敦郎(Atsuo Okino)
1978年生まれ、兵庫県出身。オキノスポーツ義肢装具(オスポ)代表、義肢装具士。山梨大学機械システム工学科在学中の2000年、シドニーパラリンピックのTV中継で、義足で走るアスリートの姿を見て衝撃を受ける。大学卒業後、専門学校で義肢装具製作を学んだのち、2005年義肢装具サポートセンター入社。2016年10月1日オキノスポーツ義肢装具(オスポ)を設立。日本の義足陸上競技選手初のパラリンピック・メダリスト山本篤選手リオパラリンピック4×100mリレー(T44)で銅メダルを獲得した佐藤圭太選手の競技用義足、リオパラリンピック男子4×100mリレー(T42-47)で銅メダルを獲得した多川知希選手の競技用義手や芦田創選手の上肢装具など、トップアスリートの義肢製作を手掛けるほか、一般向けの義肢装具の製作も行う。

オスポ オキノスポーツ義肢装具
http://ospo.jp/

(text: 岸 由利子 | Yuriko Kishi)

(photo: 河村香奈子)

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