超小型人工衛星で実現！宇宙から見た地球とは【アクセルスペース・中村友哉】

2018年2月28日次代の挑戦者

宇宙航空研究開発機構（JAXA）の人工衛星の開発・製造・運用を一括して委託する企業として選ばれるなど、日本の宇宙ベンチャーの中で、きちんと実績を残している数少ない企業であるアクセルスペース。そんなアクセルスペース代表の中村友哉氏に、宇宙事業の現状と今後の展望についてお聞きした。

超小型人工衛星で何ができるのか

薮崎　「どのような事業をされているか簡単にご紹介いただけますでしょうか。」

中村友哉
株式会社アクセルスペース代表取締役。1979年三重県生まれ。東京大学大学院工学系研究科航空宇宙工学の博士課程を修了。この間3機の超小型衛星開発に携わる。2008年8月アクセルスペースを設立し、2013年に世界初の民間商用超小型衛星「WNISAT-1」、2014年に「ほどよし1号機」、2017年に「WNISAT-1R」と既に3機の打上げに成功した。2016年に宇宙航空研究開発機構（JAXA）から革新的衛星技術実証プログラム小型実証衛星1号機の製作を受注。現在50機の衛星群からなる「AxelGlobe」プロジェクトの本格稼働に向けて準備を進めている。

中村　「独自の超小型衛星を製造し打ち上げることにより、地球観測データを収集します。ウェザーニューズさんなどがそうなのですが、企業からご依頼いただいてその企業専用の衛星を作る場合もあります。一方で現在新たに取り組んでいるのが、弊社が独自に打ち上げた超小型衛星から取得したデータを企業向けに販売する事業です。」

薮崎　「衛星を小型にするメリットは、費用にあるのでしょうか？」

中村　「そうですね、大型衛星だと二桁ほど金額が上がります。超小型だと数億円ですが、大型だと数百億円という費用感です。」

薮崎　「なるほど、かなり差があるのですね。人工衛星の大きさはどのようにして決まるのですか？」

中村　「大型衛星は、より機能の高い大型の機器を積んでいるので大きくなるのです。国が主導する地球観測であれば、やはり細かいものを見たいというニーズが大きく、地上分解能は高く設定することが必要です。小さい望遠鏡だとズームした際に暗くなってしまうため、細かいものが見たければ大きい望遠鏡が必要となり、そうすると必然的に衛星も大きくなってしまうのです。アクセルスペースの衛星は、そこまでは細かくは見ない前提のため、望遠鏡も小さく、衛星の総重量も100kg程度でできるのです。」

薮崎　「望遠鏡の大きさが、衛星の大きさを決めてしまうんですね。」

中村　「そうです。あと、電力を送るとか通信容量が大きいとか、そういうリソースを食うものがたくさんあると大きくせざるを得ないということがあります。基本的には衛星は、大きくなればなるほど機能としてできることの幅が広がるのです。もちろん小さくても基本的なものは積んであります。ほとんどの衛星は、外部に太陽電池があり、内部にコンピューターや電源、2次電池、通信するための機器、姿勢を変更するための機器、そしてカメラなどのミッション機器などが搭載されています。」

薮崎　「現状でアクセルスペースの人工衛星は、何機打ち上げられているのですか？」

※GRUSの模型

中村　「すでにウェザーニューズさんの人工衛星2機と、東京大学の主導で2014年に打ち上げたほどよし１号の、合計3機が上がっています。2018年にGRUS（グルース）と名付けた超小型地球観測衛星を3機打ち上げる予定ですが、その後2020年までに10機以上を整備、2022年には50機くらいの衛星打ち上げを目指しています。そうすることで、1日1回、地球上の全陸地の約3分の2を撮影することが可能となります。これは人間が経済活動を行うほぼ全ての領域であり、その情報を毎日得ることができるようになるのです。これがアクセルスペースの目指している『AxelGlobe（アクセルグローブ）』というプロジェクトです。」

薮崎　「Google Earthなどではすでに衛星画像が使われていると思いますが、そことの違いは撮影頻度ということでしょうか。」

中村　「そうですね。例えば Google Earth を見ると、東京ですら画像更新されるのは1年から2年に1回程度です。東京であってもそうなので、地方はもっと更新頻度が低くなります。ですがAxelGlobeでは、世界中毎日新しい画像を提供できるようになります。」

薮崎　「撮影頻度が上がることで、どのような領域に役立つと考えていますか？」

中村　「既存の衛星画像ユーザーに対して売るというニーズもありますが、それだけではあまり面白くないと思っています。撮影頻度が上がり毎日画像が蓄積されると小さな変化に気づくことが出来ます。例えばですが、都市部の開発計画を作ったり、最新の地図を自動で作ったり、あるいは港の輸出入の状況をつぶさに観測することで未来の経済状況を予測したり、これまで衛星画像が使われてこなかった民間の分野での活用を目指しています。

薮崎　「費用を抑えることで、民間企業でも活用できることを目指しているのですね。」

中村　「そうです。民間における利用は、今後爆発的に広がっていくと予想しています。そのためのプラットフォームを作ることが目的です。世界中のデータが毎日AxelGlobeに蓄積され、民間企業はそのビッグデータと自社のデータを組み合わせて、エンドユーザー向けの情報提供を行うB2B2C、或いはB2B2Bのビジネスモデルを目指しています。」

薮崎　「それは大型衛星ではやはり難しいのでしょうか？」

中村　「撮影頻度を上げて毎日世界中のデータを蓄えるためには、衛星一機ではどんなに頑張っても不可能なので、数を増やすということが必要になってきます。大型衛星は一機あたり何百億円とするので、たくさん作って打ち上げることが出来ません。ですが、超小型衛星はコストが100分の1と安いので数を増やすことが出来、撮影頻度を上げることが出来る、そこが勝負のポイントだと考えています。単体での機能を比較するとやはり大型衛星には勝てませんが、衛星の集合体とすることで超小型衛星の価値が高まると考えています。」

薮崎　「今、衛星画像を使っているところはどんなところがありますか？」

中村　「現在、日本においては毎日の衛星画像を収集して解析しているところはありません。ただ、海外でいくつか事例が出てきていまして、特に農業の分野（精密農業と呼ばれる分野）で導入され始めています。アメリカだと地平線の先まで自分の畑ということが普通にあり、そこまで広大だと自分で田畑の状況を見て回ることができません。そのため、衛星画像によって畑の中での作物の生育状況などを取得するのです。そして例えば、生育の情報をトラクターに入れて、GPSを活用した自動運転などと組み合わせることによって、農作業の効率化・自動化が期待できます。また、水分量などを測ったりすることで、収穫時期などの決定に役立てられます。小麦などの農作物は収穫後に乾燥させる必要があるため、水分量が少なければ乾燥のための燃料を削減することができるのです。」

薮崎　「衛星からそこまでの情報を得ることができるのですね。」

※サウジアラビアジャウフ州

中村　「『今、広大な農地の中がどうなっているかといった情報を、いっぺんに知る』というのは衛星画像の得意なところです。そのため、大規模農業が行われている地域で取り入れられているのです。」

薮崎　「確かに大規模農業が行われているアメリカだと、効率性が特に求められていますよね。こうした広範囲な地理データからなにかを導き出すことに向いていそうですね。」

中村　「さらにこれもアメリカの事例ですが、街のショッピングセンターにおいて、自動車がどれくらい止まっているかという情報から、その街のシェアを知るというマーケティング領域でも使われていたりします。そのほか変わったところだと、石油備蓄量を知るというものがあります。港湾には石油備蓄基地がよく見られますが、あのタンクの屋根は浮屋根になっており、タンク内の石油量によって上がったり下がったりします。そのため、影の落ち方でどれくらい石油が入っているかが分かるのです。衛星画像を使って世界各地の石油タンクの浮屋根の高さを観測することで、経済予測につながる一つの情報になる可能性があります。」

薮崎　「様々な使い方がされていますね。」

中村　「自分たちだけでは思いつかない使い方というのが出てくるので、我々としては新しいデータセットを使ってくれるような業界をどんどん開拓していきたいと考えています。上空からマクロ的に見られるデータは、他にはあまりありません。だからこそいろいろな業界で利用できる、ユニークなデータソースになると思っています。」

人工衛星を支えるテクノロジー

薮崎　「門外漢な質問で申し訳ありませんが、衛星に搭載されたカメラの向きや姿勢を変えるのはどうやってやるのですか？」

中村　「衛星の姿勢を変更するための機器として、リアクションホイールという、独楽みたいなものが搭載されています。その回転を変化させることによって、衛星全体の向きを変えることができるのです。」

薮崎　「モーターを積んでいるということですか？」

中村　「そうです。もう一つ、磁気トルカという機器もあって、これは簡単に言えば電磁石です。この電磁石に電流を流して磁場を発生させて、地球の磁場と干渉させることで力を発生させ、衛星の向きを変えることも出来ます。」

薮崎　「そういった制御プログラムの組み込みが大変そうですね。」

中村　「そうですね。角度が0.1°ずれるだけで、地球の撮影場所は何キロもずれてしまいます。
ただ、すでに過去の多くの人工衛星で制御プログラムが確立されているので、そういったノウハウを応用することで可能になっています。」

薮崎　「ちなみにウェザーニューズさんの人工衛星である、WNISAT-１とWNISAT-１R
は何が違うんですか？」

※WNISAT-１R

中村　「WNISAT-１Rは、WNISAT-１のアップグレード版です。カメラの性能も上がり衛星本体も大きくなっています。これには理由があって、北極海の氷だけではなく台風や火山も見たいというようにニーズが増え、それに対応するような改良をしたためです。さらに、夜間や雲が被っているときでもある程度北極海の状態を観測したいというニーズもありました。そこで、GNSS-R（写真の外側の白い部分）により、GPSなどの測位衛星の反射波を利用して、地球表面の状態を観測できるようにしたのです。」

薮崎　「GNSS-Rは自分では電波を出していないんですね。」

中村　「そうです。GPS などから発せられた電波が地球上で反射した反射波を観測します。そうすることで地上の状態をある程度知ることができるのです。例えば、ツルツルの所で反射すると強い電波が返ってくるし、荒れている海だと電波が弱くなったりします。それにより反射地点が氷なのか海なのか、それぞれどんな状態なのかということがわかるのです。WNISAT-1R自身で電波を発して観測を行おうとするとかなり電力が必要になるので難しいのですが、このように反射波を受信するだけであれば十分対応できます。この衛星搭載GNSS-Rは、日本で初めての試みなんです。」

薮崎　「人工衛星の製造は、どこでされているのですか？」

中村　「東京にあるアクセルスペースのオフィスで行っているのは、基本的には組み立てと電気的な試験です。宇宙に行くにはある程度のクオリティが大切なので、金属の切削や電子部品のハンダ付け等の部品製造・加工は外注でプロに任せています。」

薮崎　「それでは人工衛星に関わるエンジニアはやはり特殊な技術が必要なのでしょうか？」

中村　「衛星に関わるエンジニアって、すごく特殊に思われることが多いのですが、実はそうでもないのです。機械とか電気とかの知識ベースがあれば、その他に『宇宙だからこういう事に気を付けなければいけない』ということがあるだけなので、知識を組み合わせれば立派な衛星エンジニアになれるのです。そのため採用にあたってはアクセルスペースも、宇宙に関するバックグラウンドを持っている人だけにこだわっているというわけではありません。今メンバーは全部で46名ですが、この一年で2倍になりましたし、現在も毎月増えている状態です。」

薮崎　「アクセルスペースさんの採用情報を見たら、 C++ソフトウエアエンジニアを募集していたりと、意外と普通の求人だなと思いました。どのような人材をどう採用しているのですか？」

中村　「紹介もありますし、エージェントにお願いしたりもします。ただ幸いなことに、アクセルスペースの業態が珍しいということで、我々のビジネスそのものに興味をもってくれる人も結構いますね。また、人工衛星だけを作っているわけではなくて、情報プラットフォームを作ろうとしているので、 ITエンジニアもかなり必要になってきます。例えば、画像解析のために AI のバックグラウンドがある人も募集しているのですが、『IT のスキルを宇宙に活かせる』とは一般的には思われていないので、アクセルスペースの募集を見つけた時に珍しいということで興味を持ってくれる人も多いですね。」

薮崎　「エンジニアは何人くらいいるのですか？」

中村　「29人です。20人ぐらいが衛星エンジニアで、その他が ITエンジニアです。実は海外からも応募は多いです。」

薮崎　「そうなんですね。外国の方はどれくらいの割合なのですか？」

中村　「1/3くらい、つまり14人くらいが外国人ですね。国籍は結構バラバラで、アメリカ、ヨーロッパ、アジアの合計9か国から来てくれています。社内は英語を公用語としていませんが、日本語が喋れないエンジニアもいますので、僕はそうした外国人とは英語で話しています。」

薮崎　「世界で似たようなことをしている企業はあるんでしょうか？」

中村　「同じようなことをしようとしている企業は、アメリカに２社、カナダに１社あります。ただ、今のところは国に買ってもらうことでビジネスを何とか成立させているような状況で、アクセルスペースにもまだまだ世界を取れるチャンスがあると思っています。」

超小型人工衛星にとって、ドローンは脅威か

薮崎　「超小型人工衛星では、地上をどれくらいの画像で見ることができるのですか？」

※衛星から撮影した大阪（ほどよし1号撮影）

中村　「AxelGlobeに使用するGRUSは地上分解能を2.5mまで上げています。ターゲットは“地上”なので、地上のどれくらいの人が使ってくれるのかということが大切です。特に都市部でサービス提供できないと、あまり意味がないと考えているので、できる限り細かく見れるように設計しています。ただ、地上分解能を上げすぎてしまうと、今度は安全保障の観点に引っかかってしまう可能性がありますし、ズームした際に観測できるエリアが限られてしまうこともありますので、バランスを見ています。」

薮崎　「確かに。ドローンが競合になるように思います。」

中村　「ズームをしたら競合なんですが、広域のデータの場合は協業になると思っています。いくらか引いて広いエリアが観測できることがドローンとの差別化になると思っています。」

薮崎　「特に農業だと、ドローンを使うイメージはありますね。」

中村　「確かに日本だとまだいいのですが、アメリカのように広大な農場だと農地全体をドローンで撮影しようとすると一日かかってしまいます。さらに将来は無人になるかもしれませんが、現状ではドローンを操縦する人が必要なため、コスト面でも衛星画像の方が圧倒的に優位になります。」

薮崎　「宇宙ベンチャーとひとくくりに言われますが、アクセルスペースは、月や天体を対象としている他ベンチャーとは異なるように感じます。」

中村　「そうですね。アクセルスペースは宇宙ベンチャーと言われますが、ビジネスはあくまで“地上”を対象としています。我々は、宇宙そのものをビジネスにしているのではなく、宇宙という特殊なツールを使って、いかに地上のビジネスをより良くするか、我々の暮らしをより豊かにできるかを考えています。」

薮崎　「事業を行う上で気を付けている点はありますか？」

中村　「宇宙には魅力もあるんですけど魔力もあると思っていて、話題になるからと言って『無理矢理宇宙を使いましょう』とはならないように気をつけています。地上でできることは地上でやった方が圧倒的に安い。だから、『宇宙じゃないとできないことをやりましょう』という提案ができるかどうか。これが今後もアクセルスペースが長くやっていけるかどうかに繋がっていくと思います。」