アルテミス計画とは、2024年に有人月面着陸を目指し、2028年までに月面基地の建設を開始するというNASAのプロジェクトです。日本人初の月面着陸が実現されるのではないかと注目を集めています。本記事では連載企画第一弾として、壮大なアルテミス計画の全体像をつかむべく、関連するミッションの概要を解説します。

(1)アルテミス計画誕生の経緯と名前の由来

12人の宇宙飛行士たちが月に降り立ったアポロ計画は“自由の象徴”

「人間にとっては小さな一歩だが人類にとっては偉大な一歩だ」

この言葉とともにアポロ11号に搭乗したNASAのニール・アームストロング船長が人類初の月面着陸を達成したのは、1969年7月20日のことです。歴史的瞬間を一目見ようとテレビ中継を見ていたとされるのは、世界人口の5分の1にあたる6億人。

アポロ計画はその後4年の間、続くアポロ17号までに合計12名の宇宙飛行士を月面へと送り出し、米国が宇宙開発における確固たる地位を築く契機となりました。

そんなアポロ計画は当初、有人宇宙船を月軌道上に投入し周回する計画……つまり月面着陸は想定されていなかったと言われています。

冷戦のさなか1961年4月に旧ソ連は人類初の有人宇宙飛行を達成しました。機先を制された米国が踏みとどまるわけもなく、そのわずか一カ月後の5月25日にケネディ大統領は特別議会演説にて、1960年代が終わる前に宇宙飛行士を月面に送り彼らを地上に無事に帰還させるのだと宣言。

自由という大義の下、旧ソ連に先駆けて月面着陸を成功させ、米国の国旗を立てることで、西陣営側の勝利を示すという考えがアポロ計画を大きく変えたのです。

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かつての偉業になぞらえながらも革新的なアルテミス計画

「我々は、宇宙旅行が大きな危険を伴うことを理解しこの冒険を始める」

コロンビア号の事故から1年後の2004年、当時のブッシュ大統領はスペースシャトルの退役とともに、早くて2015年、遅くとも2020年までに有人月面ミッション「コンステレーション計画（Constellation program）」を実施する方針を示しました。

ところが、2009年から2016年までのオバマ政権で、月面への取り組みは失速。その間に中国の宇宙開発は目まぐるしい発展を遂げました。

再び宇宙分野でのリーダーシップ取らなければならないと、2017年12月にトランプ大統領が宇宙政策指令第1号に署名し、有人月面探査と続く火星探査の実施が正式に決定し、のちに「アルテミス計画」と名付けられました。

その名前の由来となっているのは、ギリシャ神話に登場する月の女神で、アポロの双子とされています。かつての偉業になぞらえながらも、女性の活躍を彷彿させます。

アルテミス計画では、単一的な着陸ではなく、人類が月面に滞在するのに必要な環境やシステムを整えることで、持続的な探査と火星へのアクセスのハードルを下げることが期待されています。

(2)アルテミス計画の概要と参加国

アルテミス計画を構成する3つのミッション

壮大なアルテミス計画の工程は大きくは3つのミッションに分類されています。

まず「アルテミスⅠ」では、後述の大型ロケット「Space Launch System（以下、SLSロケット）」と「オリオン宇宙船」を地球から月まで往来させる無人飛行試験を実施します。ミッションは最大42日間の想定で、13のキューブサットを放出します。

続く「アルテミスⅡ」では、SLSロケットとオリオン宇宙船の有人飛行試験を実施します。打ち上げは2022年の予定で、ミッションは10日間の想定です。

そして「アルテミスⅢ」は、2024年を目標に進められている有人月面着陸です。月面着陸には、後述の月軌道ゲートウェイも活用されるようです。

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日本・カナダ・ヨーロッパ、国際パートナーとの協力を推進

アポロ計画と異なる点として、国際パートナーとの協力を推進していることがあげられます。2019年2月にカナダ宇宙庁、10月にJAXA、11月にヨーロッパ宇宙機関（以下、ESA）がアルテミス計画への参画を決定しました。

さらに日本においては、2020年7月に文部科学省の萩生田光一大臣とNASAのジム・ブライデンスタイン長官が「月探査協力に関する文部科学省と米航空宇宙局の共同宣言（Joint Exploration Declaration of Intent ,略称JEDI）」に署名しています。

月軌道プラットフォームゲートウェイの居住モジュールの建設や物資補給、月面のデータの共有、JAXAとトヨタ自動車が共同で月面探査用の与圧ローバーの研究開発を実施することなど、日本の協力内容が具体的に示されました。

さらにJEDIには、日本人宇宙飛行士の活躍の機会についても日米間で調整していく旨が合意されていて、日本人史上初の月面着陸が達成されるのではないかと期待されています。

(3)アルテミス計画における各ミッションやシステムの概要

本章では、各ミッションやシステムの概要を紹介します。

オリオン宇宙船（Orion Spacecraft）

≪概要≫
宇宙飛行士たちと貨物を月軌道上またはゲートウェイまで送るのは、「オリオン宇宙船（Orion Spacecraft）」です。

地球低軌道上への輸送を想定して開発されたスペースシャトルの後継機として構想され、当初は有人宇宙輸送システム（Crew Exploration Vehicle, 略称CEV）と呼ばれていました。船内には乗員4名の搭乗が可能です。

≪開発担当企業と状況≫
オリオン宇宙船製造開発の主契約企業は、大手航空機・宇宙船メーカーのLockheed Martin（ロッキード・マーティン）です。

アルテミスⅠでは無人飛行試験が行われる予定ですが、2019年7月にはすでに緊急脱出システムの試験を完了させていて、2019年9月にはNASAはロッキード・マーティンと長期生産契約を交わしました。

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SLSロケット（Space Launch System）

≪概要≫
オリオン宇宙船を打ち上げるのは、火星有人探査を視野に開発が進められている「SLSロケット（Space Launch System,スペース・ローンチ・システム）」です。アポロ計画で活躍したSaturnⅤ（サターンⅤ）に次ぐ、世界最大級のロケットです。

≪開発担当企業と状況≫
SLSロケットのエンジンは、スペースシャトルと同じくAerojet Rocketdyne（エアロジェット・ロケットダイン）のRS-25エンジンが採用されています。

2020年5月にNASAは、Aerojet RocketdyneにRS-25エンジンを追加発注し、2029年9月までに24基のエンジンを開発する予定です。SLSロケットは4基のエンジンを搭載するため、6機分に相当します。

現在は、ロケットエンジン試験施設であるNASAのジョン・C・ステニス宇宙センターにて、本番と同じ状態でエンジンを燃焼させるGreen Run Testを実施しています。

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月軌道ゲートウェイ（Lunar Orbital Platform-Gateway）

≪概要≫
月の周回軌道上に構築される宇宙ステーション「月軌道ゲートウェイ（Lunar Orbital Platform-Gateway）」は、宇宙探査や研究拠点として注目を集めています。

2026年の完成を目指していて、将来的には100日程度の長期滞在も可能になる予定です。

≪開発担当企業と状況≫
最初のコンポーネントは、有人モジュール (Habitation and Logistics Outpost , 以下HALO)と電力と推進を提供する装置（Power and Propulsion Element, 以下PPE）で2023年に打ち上げられます。

PPEの開発はMaxar Technologies（マクサー・テクノロジーズ）、HALOの開発はNorthrop Grumman（ノースロップ・グラマン）が選出され、打ち上げサービスのプロバイダーは、2020年末までに選出される予定です。

また、貨物や物資をゲートウェイまで輸送する最初のプロバイダーには、SpaceXが選出されています。

≪国際協力≫
ゲートウェイの構築には、カナダ宇宙庁やESA、ロシア連邦宇宙局の後継にあたるロスコスモスの参画も決まっています。JAXAはESAと共同で国際居住モジュールの建設を担当する予定です。

商業月面輸送サービス（CLPS）

≪概要≫
NASAは民間企業と連携して、月面にペイロードを輸送する「商業月面輸送サービス（Commercial Lunar Payload Services 以下、CLPS）」の提供を目指しています。

≪開発担当企業と状況≫
CLPSで、NASAよりタスクオーダーを受ける資格を持つ企業にAstrobotic Technology 、Deep Space Systems 、Draper 、Firefly Aerospace 、Intuitive Machines 、Lockheed Martin Space 、Masten Space Systems 、Moon Express、Orbit Beyondの9社が選定され、その後2019年11月にBlue Origin 、Ceres Robotics、 Sierra Nevada Corporation、SpaceX 、Tyvak Nano-Satellite Systemsの5社が加わりました。

CLPSは14社が参画していることに対し、NASAのジム・ブリデンスタイン氏は「参加企業の拡大によって、イノベーションが促進されコスト削減に繋がる」と評価している一方で、競争が激化することを懸念している企業もあるようです。

2019年5月にAstrobotic Technology とIntuitive Machines、Orbit Beyondは、無人着陸機の開発と輸送の担当に選定されました。その後、Orbit Beyondは辞退し、残る2社がそれぞれ2021年7月にペイロードを輸送する予定です。

さらに2020年4月にNASAは、ペイロードの輸送をMasten Space Systemsに委託しました。同社は2022年12月までの打ち上げを目指しています。

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有人着陸船（Human Landing Systems）

≪概要≫
宇宙飛行士たちが月面に降り立つのに欠かせないのは、有人着陸船（Human Landing Systems,通称HLS）です。

「ロケットの父」と呼ばれるフォン・ブラウン氏が初代所長を務めたことでも知られる、NASAのマーシャル宇宙飛行センターが開発の指揮をとっています。

≪開発担当企業と状況≫
NASAは2019年5月に、「次世代宇宙探査技術パートナーシップ（Next Space Technologies for Exploration Partnerships ,通称NextSTEP-2) 」として、月面着陸船の開発をAerojet Rocketdyne、Blue Origin、Boeing、Dynetics、Lockheed Martin、Masten Space Systems、Maxar Technologies、Northrop Grumman、OrbitBeyond、Sierra Nevada Corporation、SpaceXの11社に打診しました。

その後2020年4月に、Blue Originを主契約者とする、Lockheed Martin、Northrop Grumman、Draperの連合チーム、Dynetics、SpaceXの3社が選定され、コンセプトの作成が開始。8月には、Blue Originが率いる連合チームが早くも、有人着陸船のモックアップを公開しました。

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宇宙服（Exploration Extravehicular Mobility Unit）

アルテミス計画で使用される宇宙服は、探査船外移動ユニット（Exploration Extravehicular Mobility Unit）通称「xEMU」と呼ばれます。

アポロ計画時代の宇宙服と比較して、安全性、高度な移動性と通信、火星などほかの目的地での応用可能性などの向上を図り、開発が進められているようです。

アルテミス計画に関係する注目企業と担当

ここでは、宇宙開発に取り組むことで広く知られている企業が、アルテミス計画においてどのような役割を担っているかまとめます。
※今後アルテミス計画の進捗とともに拡充予定です

SpaceX

貨物や物資をゲートウェイまで輸送する最初のプロバイダーと有人着陸船の開発企業として選定されているほか、CLPS（月面商業輸送サービス）の委託企業候補にもなっています。

有人着陸船は、ZOZO創業者の前澤友作氏が月周回旅行で搭乗することで話題となったStarship（スターシップ）を月面用にカスタマイズして使用するようです。

Lockheed Martin

オリオン宇宙船の製造開発のほか、Blue Originを主契約社に有人着陸船の開発に参画しています。CLPS（月面商業輸送サービス）の委託企業候補にもなっています。

Northrop Grumman

月軌道ゲートウェイの有人モジュールの開発企業に選定されているほか、Lockheed MartinとともにBlue Originを主契約社に有人着陸船の開発に参画しています。CLPS（月面商業輸送サービス）の委託企業候補にもなっています。

Appendix:トヨタ自動車

日本においても月面探査に取り組む企業が出てきています。2019年3月にJAXAとトヨタ自動車は、国際宇宙探査ミッションでの協業の可能性を検討していくことに合意し、その第一弾として有人与圧ローバーの共同研究協定を締結しました。同協定の期間は、2019年から2021年までの3年間。2020年代後半での打ち上げを見据え、2021年までに試作・製作した部品や試作車を用いた実験および評価を実施する予定です。

2020年8月には、ローバーが「LUNAR CRUISER（ルナ・クルーザー）」と名付けられたことが発表され、ファンの間で盛り上がりを見せました。2020年7月に署名されたJEDIには、有人与圧ローバーの研究開発をJAXAと民間企業が共同で実施する旨が盛り込まれていることから、アルテミス計画においても活躍する機会があるのではないかと期待されています。

新型トイレのデザイン公募も

月面トイレの設計コンテストを開催
NASAは2020年6月に、アルテミス計画の月面着陸向けの新型トイレのデザインを募集しました。1位には210万円の賞金が用意されているほか、18歳以下が対象のジュニア部門も設けられています。応募締め切りは2020年8月17日ですでに終了しています。

アルテミス計画にまつわる法政策

アルテミス協定

2020年10月に、月の資源開発に関する国際協定「アルテミス協定（Artemis Accords）」に米国、日本、カナダ、英国、イタリア、ルクセンブルク、オーストラリア、UAEの8カ国が署名しました。

同協定には、平和的利用の原則や宇宙飛行士の救助や宇宙物体登録条約への署名が含まれています。宇宙資源に関しては、宇宙条約に準拠して行動することや有害な干渉を防ぐことが定められています。

さらに、科学的データは署名国以外にも公開することが盛り込まれており、途上国や民間企業による月面探査および開発参入への障壁を下げるのに一役買うのではないでしょうか。

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ホワイトハウスによる次世代宇宙探査戦略

ホワイトハウスは2020年7月に公開したレポート「A New Era for Deep Space Exploration and Development（深宇宙探査と開発の新時代）」で、月面再着陸と滞在は政治的な側面を持っていて、米国の宇宙開発におけるプレゼンスを維持するためにも重要であることを説明しています。

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日本の取り組み

前述のNASAと日本政府の共同宣言JEDIでは、月軌道プラットフォームゲートウェイの居住棟建設や物資補給、月面のデータの共有、月面探査用の与圧ローバー開発など、日本の協力内容が具体的に示されました。

宇宙基本法に基づき5年ごとに、内閣府 宇宙開発戦略本部が策定する「宇宙基本計画」においても、従来の宇宙科学・探査とは性格が異なり、月での継続的な活動を目指していることから、政府をあげて検討を進め主体性が確保された参画を目指すことが表明されています。

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国家予算

政府全体の宇宙に関連する2021年度予算案の概算要求が、過去最大の5,400億円になったことが公表されました。

その大枠を占めたのが、文部科学省によるアルテミス計画に向けた関連予算です。こうのとりの後継機にあたり、アルテミス計画での活躍が期待される新型宇宙ステーション補給機「HTV-X」の開発費に610億円、月軌道ゲートウェイに76億円、小型月着陸実証機「SLIM」に47億円が充てられる見込みです。

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(4)有人月面着陸までの重要チェックポイント

最後は2024年に予定されている有人月面着陸が達成されるまでに計画されている3大ミッションをまとめます。

民間企業による初の月面輸送：2021年7月

Astrobotic Technology とIntuitive Machinesが月面にペイロードを輸送します。それぞれ、縦孔の存在が確認されている月面のクレーター・死の湖と嵐の大洋、または晴れの海への輸送を目指していて、科学面でも成功が期待されています。

オリオン宇宙船・SLSロケット有人飛行試験：2022年

2021年11月にアルテミスⅠで、オリオン宇宙船とSLSロケットの無人飛行試験を行ったあと、2022年に予定されているアルテミスⅡでは、月を周回し、10日間で地球に帰還する有人飛行試験がいよいよ実施されます。

月軌道ゲートウェイ 初期モジュールの打ち上げ：2023年

月の周回軌道上に構築される宇宙ステーション「月軌道ゲートウェイ」の最初のモジュールのHALOとPPEが打ち上げられ、建設がスタートします。

(5)編集後記

アルテミス計画誕生の経緯や関連するミッションを改めてまとめてみると、その壮大さに圧倒されてしまいました。アポロ計画時代とは違って、人類の月面への挑戦をリアルタイムで応援できる実感が少しずつ湧いてきました。

「アルテミス計画を読み解く」シリーズ第一弾の本記事は、進度に合わせて内容をアップデートしていく予定です。ぜひブックマークしていただいて、一緒に2020年代の月面開発を楽しんでいければと思います！

参考

NASAアルテミス計画特設サイト

アポロ計画｜宇宙情報センター

Orion Spacecraft

CEV Frequently Asked Questions

Orion| Lockheed Martin

Successful Orion Test Brings NASA Closer to Moon, Mars Missions

More About Gateway｜NASA

Commercial Lunar Payload Services｜NASA

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