「宇宙で遊ぶ方法を変える」天儀研究院：瀟湘1號から海糸1號まで

2021年1月15日未明、インドネシアのスラウェシ省でマグニチュード6.2の地震が発生した。地震発生後、政府間國際機(jī)関GEO（地球観測機(jī)構(gòu)）は各國のリモートセンシング衛(wèi)星を利用して被災(zāi)地を畫像化し、現(xiàn)地政府の災(zāi)害評価と災(zāi)害救援を支援するよう各國宇宙機(jī)関に要請した。

1月17日夜、インドネシア政府は世界初の被災(zāi)地衛(wèi)星リモートセンシングデータを受信した。このデータを撮影したのは、打ち上げから1カ月足らずのヘイズ1號衛(wèi)星だ。

2020年12月22日晝12時(shí)37分、天儀研究院は中國電科38校、アモイ大學(xué)などと共同で開発した海糸1號搭載長征8號キャリアロケットの打ち上げに成功した。これは合成開口レーダー（SAR）リモートセンシング衛(wèi)星で、2020年12月25日、海糸1號衛(wèi)星が初の軌道上畫像を獲得することに成功した。これは中國の商業(yè)SAR衛(wèi)星の空白を埋めるだけでなく、天儀研究院を國內(nèi)初のSAR衛(wèi)星を運(yùn)営する商業(yè)會社にした。

設(shè)立5年の天儀研究院にとって、海糸1號衛(wèi)星の打ち上げ成功は重要な意義がある。それは、天儀研究院が衛(wèi)星開発業(yè)者から衛(wèi)星データ事業(yè)者への飛躍を正式に実現(xiàn)したことを意味するからだ。

天儀研究院の共同創(chuàng)始者でCTO任維佳氏はこのほど、21世紀(jì)経済報(bào)道のインタビューを受けた際、天儀氏は設(shè)立當(dāng)初から衛(wèi)星製造の市場見通しは極めて限られており、將來のより大きな市場は、衛(wèi)星を通じて地サービスを行うに違いないという基本的な判斷を持っていたと述べた。

過去數(shù)年、天儀研究院の発展経路も日増しに明らかになってきた：まず衛(wèi)星を自主開発することによって、衛(wèi)星のコストを下げて、それから衛(wèi)星を大量に宇宙に送り込み、大規(guī)模な星座を形成して、それから地上に性価格比のある衛(wèi)星サービスを提供することができる。

これまで、天儀研究院は12回の宇宙任務(wù)を完了し、21基の小衛(wèi)星の打ち上げに成功した。任維佳氏は記者に対し、天儀の計(jì)畫によると、今後3 ~ 5年以內(nèi)に、天儀は96基のSARリモートセンシング衛(wèi)星星座のネットワークを構(gòu)築することを明らかにした。その際、世界のほとんどの地域に対して、天儀の衛(wèi)星は基本的に1時(shí)間に少なくとも1回のカバー周波數(shù)を保証することができる。

レーダー衛(wèi)星VS光學(xué)衛(wèi)星

リモートセンシング衛(wèi)星は一般的に光學(xué)リモートセンシング衛(wèi)星とレーダーリモートセンシング衛(wèi)星の2種類に分けられ、光學(xué)衛(wèi)星とレーダー衛(wèi)星の違いについて、任維佳氏は例えば、光學(xué)衛(wèi)星はカメラのようなもので、レーダー衛(wèi)星はX線寫真のようなもので、裸眼効果から見ると、レーダー衛(wèi)星は確かに光學(xué)衛(wèi)星ほど繊細(xì)ではないが、レーダー衛(wèi)星の多くの利點(diǎn)も光學(xué)衛(wèi)星では比較できない。

まずレーダーリモートセンシング衛(wèi)星は天気や晝や夜の影響を受けないが、光學(xué)衛(wèi)星の制限條件は非常に多く、雲(yún)一つで撮影を遮ることができるかもしれない。雨や霧の天気はもちろん、夜には光學(xué)リモートセンシングはほとんど仕事ができない。

「だから、もし1つの衛(wèi)星が何日も同じ場所で図を出すことができれば、基本的にはレーダー衛(wèi)星です」と任維佳氏は言う。「私は他の人と話をしているとき、あなたは（光學(xué)）衛(wèi)星で寫真を撮ったことがないとよく言っています。地球上の雲(yún)がどれだけ多いかはわかりません。さまざまな補(bǔ)助手段を考慮しなければ、光學(xué)衛(wèi)星の撮影成功率は10%程度です」。

また、レーダー衛(wèi)星はマイクロ波帯で動作しており、可視光帯とは大きく異なるため、レーダー衛(wèi)星は人の目や光學(xué)衛(wèi)星では感知できない情報(bào)を得ることができ、多くの異なる応用を?qū)g現(xiàn)することができる。

任維佳氏によると、レーダー衛(wèi)星は一定の貫通性を持ち、芝生を貫通し、芝生の下の土壌の粗さと乾燥濕度を見ることができる。また、レーダー衛(wèi)星は目標(biāo)の位相情報(bào)を取得することもでき、この位相情報(bào)に基づいて地表の數(shù)ミリスケールの沈降変化を監(jiān)視することができる。

これらの技術(shù)は、國のマクロレベルではずっと使用されていますが、ミクロレベルになると、みんなが使用するのは少ないです。現(xiàn)在、これらの衛(wèi)星データはまだ時(shí)効性に欠けているからです。

例えばインドネシア地震後、天儀研究院が衛(wèi)星畫像を提出したのは3日後だが、これは依然として世界初であり、災(zāi)害が発生した後、すぐに畫像を手に入れることができれば、最も理想的なことに違いない。

また、ある地方農(nóng)業(yè)局は任維佳氏と交流したことがあり、農(nóng)業(yè)は節(jié)気を非常に重視しており、衛(wèi)星が節(jié)気別に全景図を提供できれば、農(nóng)業(yè)狀況を把握する上で非常に重要だと述べている。しかし、現(xiàn)実的には、彼らは今四半期ごとに1枚の図を得ることができ、非常に遅れている。

「だから、リモートセンシングが時(shí)効問題を解決すると、巨大な市場が爆発します。私たちは神の視點(diǎn)に立って、地球の表面のさまざまな狀態(tài)をいつでも把握することができます」と任維佳氏は言う。

ヘイズ1號の大冒険

天儀計(jì)畫のSAR衛(wèi)星星座は、時(shí)効性の問題を解決したいと考えているが、その前に、商業(yè)會社として、天儀研究院がまず解決しなければならないのは、より効率的で経済的な方法でSAR衛(wèi)星を生産する方法だ。

海糸1號には、天儀研究院の大膽な革新がたくさん表れている。任維佳氏によると、衛(wèi)星構(gòu)造上、天儀は従來の衛(wèi)星がレーダーを「抱え込む」パターンを打破し、國內(nèi)で初めてレーダーと衛(wèi)星を一體化した設(shè)計(jì)を採用した。これにより、他の指標(biāo)が近いSAR衛(wèi)星の重量が300キロ級の時(shí)、海糸1號の重量は185キロだった。

次に、海糸1號はコストの非常に高い軍需産業(yè)級の裝置を選択せず、工業(yè)化製品を採用して代替することで、衛(wèi)星コストを數(shù)十倍に下げるだけでなく、衛(wèi)星の體量を數(shù)倍に下げることができた。

また、海糸1號は星全體を折り畳むことができる設(shè)計(jì)を採用しており、打ち上げの際に占有されるロケット空間をより小さくしている。任維佳氏によると、従來のレーダー衛(wèi)星発射は、ロケット発射の主任務(wù)として行われていたが、海糸1號はロケットの片隅に詰め込まれて打ち上げられたため、ロケット発射のコストはさらに下がったという。

最後にプロセスの最適化であり、従來、レーダー衛(wèi)星が打ち上げられる前に、1、2カ月にわたる全プロセステストを発射場に繰り上げて行っていたが、海糸1號の発射場テストは3日程度しかかからなかった。

任維佳氏によると、以前は発射前のテストをしていたが、基本的には発射場で実験室を再建することに相當(dāng)し、コストは極めて高い。しかし、海糸1號は最も簡単な電源投入テストしかしておらず、各種の展開テストもしておらず、中間のテストコストはまた數(shù)十倍削減された。

事実は、天儀の今回の冒険が成功したことを証明している。任維佳氏によると、革新は技術(shù)の革新だけではなく、私たちのプロセスに対する理解に基づいて、不要なプロセスを取り除くことも革新だという。

もちろん、これも商業(yè)宇宙と國家チームの理念上のいくつかの違いであり、國家チームは成功を保つために、彼はあらゆる代価を払ってリスクを下げるが、商業(yè)會社としては総勘定を計(jì)算しなければならない。

「テストをしないと10%のリスクがあるなら、私は必ずコントロールしますが、もし0.1%のリスクしかないなら、私はむしろ冒険したいです。この時(shí)、商業(yè)宇宙にとって、すべてのタスクの100%成功を追求しません」と任維佳氏は述べた。「例えば、衛(wèi)星1基に1回で成功するために1億ドルが必要な場合、私たちは衛(wèi)星のコストを1千萬ドルに下げて、2回失敗しても成功すれば、この衛(wèi)星の単星のコストは3千萬ドル以上になります。しかし、コストを100萬ドルに下げるとしたら？10回失敗しても、全體のコストは1千萬ドルになります。しかし、もし本當(dāng)に1千萬で衛(wèi)星を1基送ることができたら、コストは10倍に下がった」と話した。

宇宙で遊ぶ方法を変えて

過去數(shù)年を振り返ってみると、任維佳氏は天儀研究院が今日まで歩くことができたのは、何度も冒険博を通じて出てきたからだと考えている。「商業(yè)宇宙飛行の本質(zhì)はコスト削減のために試行錯(cuò)誤を革新し、繰り返していく過程だと考えています。過程で多くの問題に遭遇しましたが、方向がはっきり見える限り、斷固とした行動が必要で、革新はすべてやってきたものです」

任維佳氏は記者に、起業(yè)したのは、2014年に資本市場に接觸してから、突然多くのことに別の開き方があることに気づき、宇宙飛行をすることにしたからだと話した。

2015年、任維佳は中國科學(xué)院を退職し、現(xiàn)在の天儀研究院の楊峰CEOとともに天儀研究院を設(shè)立した。

當(dāng)時(shí)、任維佳の提案の下、天儀は科學(xué)研究小衛(wèi)星を切り口領(lǐng)域として選んだ。任維佳氏によると、科學(xué)研究衛(wèi)星からスタートするのは、科學(xué)研究衛(wèi)星の要求が相対的に低いためであり、天儀が発展初期に技術(shù)蓄積を行うのに適している一方、科學(xué)研究衛(wèi)星を作ることであり、天儀の遺伝子により合致しているからだという。

天儀研究院を設(shè)立する前、任維佳は神舟4號、神舟5號、神舟6號、神舟7號、神舟8號、天宮1號、天宮2號、天舟1號、有人宇宙ステーションなどの任務(wù)に參加したことがあり、當(dāng)時(shí)彼が主に擔(dān)當(dāng)していたのは宇宙船上の各種科學(xué)研究だった。また、2003年から2007年にかけて、任維佳も地上衛(wèi)星の開発に參加したことがあるので、衛(wèi)星全體の製造過程に非常に詳しい。

しかし、任維佳氏はチームを率いて天儀研究院の最初の衛(wèi)星「瀟湘1號」の開発を始めたとき、創(chuàng)業(yè)會社としての苦労も體験した。「當(dāng)時(shí)は會社全體で20人以上、その中に技術(shù)チームが15人ほどいましたが、この中で宇宙飛行をしたことがあるのは、私一人だけでした」と任維佳さんは言いました。

このような狀態(tài)で、1年もたたないうちに、任維佳はチームを連れてこのほとんど不可能な任務(wù)を無理に遂行し、衛(wèi)星を作り出した。2016年11月10日、瀟湘1號衛(wèi)星は長征11號搭載ロケットの打ち上げに成功した。

これは天儀研究院の初の衛(wèi)星で、その消息はほとんど天儀に壊滅的な被害をもたらした。任維佳氏によると、コストの一方で、この星は失敗して明後日儀は自分でコストを負(fù)擔(dān)してもう1本出す必要があり、もう一方では資本市場の信頼で、當(dāng)時(shí)多くの投資家はあなたの衛(wèi)星に問題があるのを見て投資したくなくなり、これも天儀を危うく歩けなくさせたという。

今振り返ってみると、任維佳氏は當(dāng)時(shí)の天儀を「無知者無畏」だと感じていたが、この無畏によって、天儀は設(shè)立初年度に衛(wèi)星製造、打ち上げの全プロセスの検証を完了させ、重大な挫折があったが、過程で天儀に多くの重要技術(shù)の検証を完成させ、これも後の衛(wèi)星開発のために基礎(chǔ)を築いた。

その後、天儀は毎年1 ~ 2回のペースで急速に反復(fù)し続け、大部分の任務(wù)を達(dá)成できなかった「瀟湘1號」から業(yè)界の注目を集めた「海糸1號」まで、規(guī)則的なやり方では、これらの衛(wèi)星の打ち上げはいずれも遠(yuǎn)のいてしまう可能性がある。

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