【宇宙産業マスター講座 第5回】宇宙探査と新興領域 - 月経済・宇宙製造・宇宙旅行

はじめに

前回は地球観測衛星について解説しました。今回は、宇宙産業の最もエキサイティングな領域——宇宙探査と新興ビジネスに焦点を当てます。

1969年、アポロ11号が人類を初めて月に送り込みました。それから半世紀以上が経ち、今、人類は再び月を目指しています。しかし今回は「行って帰ってくる」だけではありません。月に「住み」「働く」時代を目指しているのです。

NASAのArtemis計画は2025年に有人月面着陸を予定し、中国も2030年までの有人月面着陸を目標としています。民間企業のispaceやIntuitive Machinesは月面着陸に挑戦し、SpaceXは火星移住を本気で計画しています。

宇宙旅行も現実のものとなりました。Blue OriginとVirgin Galacticはサブオービタル飛行サービスを提供し、SpaceXは民間人を国際宇宙ステーション（ISS）に送り込んでいます。

本記事では、月探査計画、月面経済、宇宙製造、宇宙旅行、民間宇宙ステーションまで、宇宙産業の新興領域を包括的に解説します。

---

世界の月探査計画

人類は今、「第二次月探査ブーム」の真っただ中にいます。

Artemis計画（米国）

Artemis計画は、NASAが主導する有人月探査プログラムです。アポロ計画以来、約50年ぶりに人類を月面に送ります。

項目	内容
目標	持続的な月面活動の確立
有人着陸	2025年（Artemis III）
参加国	日本、欧州、カナダなど40カ国以上
月周回ステーション	Gateway（2028年頃運用開始）
予算	年間約70億ドル

Artemisのマイルストーン

ミッション	時期	内容
Artemis I	2022年（完了）	無人周回飛行、Orion宇宙船テスト
Artemis II	2025年	有人周回飛行（着陸なし）
Artemis III	2025年	有人月面着陸（女性・有色人種初）
Artemis IV	2028年	Gateway建設開始

中国の月探査

中国は独自の月探査プログラムを急速に進めています。

ミッション	年	成果
嫦娥3号	2013年	月面着陸（ソ連以来37年ぶり）
嫦娥4号	2019年	世界初の月裏側着陸
嫦娥5号	2020年	月サンプルリターン
嫦娥6号	2024年	月裏側からのサンプルリターン

中国は2030年までの有人月面着陸を目標とし、月面研究基地「国際月面研究ステーション（ILRS）」の建設を計画しています。

日本の月探査

日本もArtemis計画に参加しつつ、独自の月探査を進めています。

ミッション	年	内容
SLIM	2024年	精密着陸成功（誤差100m以内）
LUPEX	2028年予定	月極域探査（インドと共同）
Artemis参加	2020年代後半	日本人宇宙飛行士の月面活動

民間の月探査

政府だけでなく、民間企業も月を目指しています。

企業	国	状況
ispace	日本	HAKUTO-R Mission 1で着陸挑戦（2023年）
Intuitive Machines	米国	民間初の月面着陸成功（2024年）
Astrobotic	米国	Peregrine着陸挑戦（2024年）
Firefly Aerospace	米国	Blue Ghostで着陸予定

---

月面経済のバリューチェーン

月面での経済活動は、どのような構造になるのでしょうか。

4つのセグメント

セグメント	内容	主要プレイヤー
輸送	地球→月の貨物・人員輸送	SpaceX、Blue Origin、ispace
インフラ	居住モジュール、電力、通信	Lockheed Martin、Northrop Grumman
ISRU	現地資源利用（水氷→推進剤）	Astrobotic、Lunar Outpost
活動	科学探査、資源探査、観光	NASA、各国宇宙機関、民間

輸送セグメント

月面経済の入り口は輸送です。

サービス	提供企業	特徴
CLPS（NASA）	Intuitive Machines、Astrobotic等	NASAの商業月輸送プログラム
HLS（有人着陸船）	SpaceX Starship	Artemis IIIで使用予定
小型着陸船	ispace、Firefly	民間ペイロード輸送

インフラセグメント

月面での長期滞在には、インフラ整備が必要です。

インフラ	内容
居住モジュール	与圧環境、放射線防護
電力システム	太陽光発電、原子力電源（Kilopower）
通信網	地球-月間、月面ローカル通信
移動手段	月面ローバー、宇宙服

市場規模予測

月面経済の市場規模は、2040年に1,000億ドル超と予測されています。

年	市場規模
2024年	約20億ドル
2030年	約100億ドル
2040年	1,000億ドル+

---

月面資源（ISRU）

月面経済の鍵を握るのがISRU（In-Situ Resource Utilization、現地資源利用）です。

なぜ月の資源が重要なのか

地球から月に物資を運ぶコストは、1kgあたり約100万ドルとも言われています。月面で資源を調達できれば、このコストを大幅に削減できます。

月の水氷

月の南極にあるクレーターの永久影（太陽光が当たらない場所）には、水氷が存在することが確認されています。

項目	内容
推定量	6億トン以上
場所	南極のクレーター永久影
温度	-230℃以下
発見方法	月周回探査機のレーダー・分光観測

水氷の3つの用途

用途	内容	重要性
飲料水・生活用水	宇宙飛行士の生命維持	月面滞在の基盤
酸素生成	H2O → H2 + O2（電気分解）	呼吸用酸素の供給
推進剤製造	水素+酸素=ロケット燃料	月からの打ち上げコスト削減

ISRUの技術課題

課題	内容
採掘技術	永久影（極低温）での作業
精製技術	レゴリス（月の砂）からの水抽出
貯蔵技術	液体水素・酸素の長期保存
エネルギー	採掘・精製に必要な電力供給

---

宇宙製造（In-Space Manufacturing）

宇宙空間の微小重力環境を活用した製造が、新たな産業として注目されています。

なぜ宇宙で製造するのか

微小重力環境では、地球上で不可能な製造プロセスが可能になります。

地球上の制約	宇宙での利点
重力による沈降・分離	成分が均一に混合
容器との接触	浮遊状態で製造可能
対流による乱れ	安定した結晶成長

4つの有望分野

1. ZBLAN光ファイバー

ZBLANは、地球上では製造困難な特殊ガラスです。

項目	内容
特徴	信号損失が従来の1/100
用途	長距離通信、医療機器、センサー
課題	地球上では結晶欠陥が発生
企業	FOMS、Flawless Photonics

微小重力では結晶欠陥が発生せず、理論性能に近いZBLANが製造できます。

2. バイオプリンティング（臓器製造）

項目	内容
特徴	重力なしで複雑な3D構造を造形
用途	移植用臓器、組織モデル
利点	支持構造なしで細胞を積層
企業	Redwire、Techshot

地球上では重力で崩れてしまう繊細な構造も、宇宙では形を保てます。

3. 半導体結晶

項目	内容
特徴	欠陥のない大型結晶成長
用途	高性能半導体、検出器
利点	対流がなく均一な結晶
企業	Space Forge

4. 超合金

項目	内容
特徴	成分が完全に均一な合金
用途	航空エンジン、医療インプラント
利点	密度差による分離が起きない
企業	Varda Space

宇宙製造市場

年	市場規模
2024年	約5億ドル
2030年	約100億ドル
2040年	約500億ドル

---

宇宙旅行

かつてSFの世界だった宇宙旅行が、現実のビジネスになりつつあります。

3つの形態

宇宙旅行は、高度と滞在時間によって3つに分類されます。

形態	高度	滞在時間	価格
サブオービタル	100km	数分	約45万ドル
軌道滞在	400km	数日〜数週間	約5,500万ドル
月周回	38万km	約1週間	1億ドル+

サブオービタル飛行

サブオービタル（弾道飛行）は、宇宙との境界であるカーマンライン（高度100km）を超えて、数分間の無重力を体験するものです。

企業	機体	価格	特徴
Blue Origin	New Shepard	約45万ドル	垂直離着陸、カプセル型
Virgin Galactic	SpaceShipTwo	約45万ドル	航空機から空中発射

軌道滞在

軌道滞在は、国際宇宙ステーション（ISS）などに数日から数週間滞在するものです。

ミッション	年	内容
Inspiration4	2021年	民間人のみで軌道周回
Ax-1	2022年	民間人がISSに滞在
Polaris Dawn	2024年	民間人初の船外活動

SpaceXのCrew DragonとAxiom Spaceの提携により、民間人のISS滞在が現実になっています。

月周回

月周回は、究極の宇宙旅行体験です。

項目	内容
機体	SpaceX Starship
所要時間	約1週間
体験	月の裏側、地球の出
価格	推定1億ドル以上

宇宙旅行市場

年	市場規模
2024年	約10億ドル
2030年	約80億ドル
2040年	約300億ドル

---

民間宇宙ステーション

国際宇宙ステーション（ISS）は2030年に退役予定です。その後継として、民間宇宙ステーションの建設が進んでいます。

ISSの退役

項目	内容
運用開始	1998年
退役予定	2030年
処分方法	制御落下で太平洋に投棄
課題	後継ステーションへの移行

4つの民間ステーション計画

Axiom Station

項目	内容
企業	Axiom Space
状況	ISSに接続モジュールを建設中
独立運用	2028年予定
特徴	研究、観光、製造

Axiom Spaceは、ISSにモジュールを接続し、ISS退役後に分離して独立したステーションとする戦略を取っています。

Orbital Reef

項目	内容
企業	Blue Origin + Sierra Space
打ち上げ	2027年目標
コンセプト	「宇宙のビジネスパーク」
特徴	複数企業が入居可能

Starlab

項目	内容
企業	Voyager Space + Airbus
打ち上げ	2028年目標
特徴	研究重視、膨張式モジュール

天宮（中国）

項目	内容
運営	中国（CMSA）
状況	運用中
構成	3モジュール（コア+実験棟2つ）
特徴	中国独自運用、国際協力拡大

中国の天宮は、ISSに参加できなかった中国が独自に建設した宇宙ステーションです。現在、常時3名が滞在しています。

---

主要プレイヤー

宇宙探査と新興領域には、多様なプレイヤーが参入しています。

月探査・輸送

企業	国	強み	主要プログラム
SpaceX	米国	Starship、低コスト	Artemis HLS
Blue Origin	米国	Blue Moon着陸船	Artemis着陸船
Lockheed Martin	米国	Orion宇宙船	Artemis有人カプセル
ispace	日本	小型月着陸船	HAKUTO-R
Intuitive Machines	米国	Nova-C着陸船	CLPS、民間初月面着陸
Astrobotic	米国	Peregrine、Griffin	CLPS

SpaceX

項目	内容
月面計画	Artemis III HLS（有人着陸システム）
火星計画	有人火星移住（2030年代目標）
強み	Starshipによる超低コスト輸送

ispace

項目	内容
本社	日本（東京）
ミッション	HAKUTO-R（月面着陸・ローバー）
ビジネスモデル	月データ販売、ペイロード輸送
資金調達	累計約300億円

Intuitive Machines

項目	内容
実績	2024年、民間初の月面着陸成功
機体	Nova-C「Odysseus」
契約	NASA CLPS、商業ペイロード

---

市場成長予測

宇宙探査と新興領域の市場は、急速に拡大しています。

セグメント別市場規模

セグメント	2024年	2030年	2040年
月面経済	20億ドル	100億ドル	500億ドル
宇宙旅行	10億ドル	80億ドル	300億ドル
宇宙製造	5億ドル	50億ドル	200億ドル
合計	35億ドル	230億ドル	1,000億ドル

成長ドライバー

要因	説明
打ち上げコスト低下	Starshipで従来の1/100を目指す
官民連携（PPP）	Artemis、CLPSモデル
技術成熟	着陸、ISRU、長期滞在技術
民間投資	VC、PE、SPACによる資金流入

2040年代の展望

時期	予想される出来事
2025-2030年	有人月面着陸（Artemis）、民間ステーション運用開始
2030-2035年	月面基地建設、ISRU実証、宇宙旅行の大衆化
2035-2040年	月面経済の本格化、有人火星探査開始
2040年代	月面での産業活動、火星基地建設

---

まとめ

本記事では、宇宙探査と新興領域について解説しました。

ポイント：

• Artemis計画で2025年に有人月面着陸予定、中国も2030年を目標
• 月面経済は輸送→インフラ→ISRU→活動のバリューチェーンで構成
• 月の水氷は6億トン以上存在し、「宇宙のガソリンスタンド」になりうる
• 宇宙製造（ZBLAN、バイオプリンティング等）は2030年に100億ドル市場へ
• 宇宙旅行はサブオービタル（45万ドル）、軌道滞在（5,500万ドル）、月周回（1億ドル+）の3形態
• ISS退役（2030年）後は民間宇宙ステーションが主役に
• 宇宙探査・新興領域全体で2040年に1,000億ドル市場へ成長見込み

次回は「地政学と持続可能性 - 宇宙の軍事化とデブリ問題」と題して、宇宙をめぐる国際競争、軍事利用、そしてスペースデブリ問題について詳しく解説します。

---

シリーズ目次

1. 宇宙産業の全体像 - 100兆円市場の構造を読み解く
2. 軌道とロケット - 再利用技術とコスト革命
3. 衛星サービス（通信・測位） - Starlinkからみちびきまで
4. 衛星サービス（地球観測） - 農業・防災・気候監視への応用
5. 宇宙探査と新興領域 - 月経済・宇宙製造・宇宙旅行（本記事）
6. 地政学と持続可能性 - 宇宙の軍事化とデブリ問題