宇宙船開発に捧げた技術者魂

アメリカ名門大学の宇宙航空学科を卒業後、同大物理研究所での勤務を経てＮＡＳＤＡ（現ＪＡＸＡ）に入社した植松洋彦。

最初に参加した実験棟モジュール製造のプロジェクトは、ようやく形になろうとしていた矢先、突然中止に……。

目標と行き場をなくし落胆する植松が、次に配属されたのは、宇宙ステーション補給機ＨＴＶ（H─Ⅱ Transfer Vehicle）の開発プロジェクトだった。ＨＴＶは国際宇宙ステーションへ食糧や衣類、各種実験装置などを送り届ける無人補給船。改良次第では有人化の可能性も秘めている。

数々のトラブルを乗り越え活躍するＨＴＶの姿に、植松はさらなる夢を描いている。

12年越しのＨＴＶ開発プロジェクト

●これまで、どんな開発やプロジェクトに携わってきたんですか？

植松「プロジェクトの数でいうと、少ないんですよ。私は１９９７年にＮＡＳＤＡ（現ＪＡＸＡ）に入社して、まず宇宙ステーションプログラムの一つだった『セントリフュージプロジェクト』に配属されました。これは宇宙ステーションの構成施設になるアメリカの実験モジュールを製造するプロジェクトでした。ただそれが、日の目を見ぬまま２００５年にキャンセル（中止）になり、『ＨＴＶプロジェクト』に異動しました。そこからＨＴＶの設計に携わり、初号機の打ち上げに成功したのは、５年後くらいのことでしたね」

●ＨＴＶのプロジェクトへは途中参加だったんですね

植松「そうです。前のプロジェクトが中止になって、はっきりいえば、やることがなくなり仕事にあぶれてしまったので、ＨＴＶに入れてもらったわけです。ＨＴＶプロジェクトは、すでに１９９７年に立ち上がっていまして、私が入ったのは開発のフェーズからいうと設計段階の終盤くらいですね。宇宙機の開発で、まずどういう形にしようかという『概念設計』から始まり、次にどういう構造にしようかという『基本設計』を経て、実物を作るための製造図面を引く『詳細設計』という段階に移行します。『詳細設計』とはまだ製造は始めていないけれども、製造に着手する前に、設計がきちんとできていますよと、確認をするようなフェーズです。私は、この詳細設計のタイミングに入りました。全部ではないですけど、すでに図面がかなり引けていました。私が入ってからも、さらに最終的な設計を固めていき、審査会を通して、完成型の図面を書き出しました」

●詳細設計が完成すれば、後は作るだけとホッとするものですか？

植松「それが、まだまだなんですね。やはり図面上だけでは「絵に描いた餅」とまでいいませんが、ただのイメージでしかないんです。実は、その先からが本当の勝負です。設計通りに実際にモノが作れるかという過程が一番苦しいときで、製造している間にも、いろいろなトラブルが発生します。設計通りに作れない、設計通り作ったけれども、問題が出てきて設計を変更せざるを得ないとか……。頭の中だけで作っていたものを現実の形に落とし込むという過程は、まったく別のフェーズで、そこが一番苦労するときなんです」

●どういったトラブルが発生したんですか？

植松「私は当初、ＨＴＶの電気系の機器を開発するマネージャーという立場だったんですが、電気コンポーネントを製造する過程では、いろんなトラブルのケースがありましたね。海外からの必要な部品の調達が間に合わないとか、電源ボックス内で想定していなかった部位に電流が流れてしまうとか」

●それは設計段階では想定できなかった？

植松「そうです。でも、そこを直していると時間が足りないので、その現象は許容できる範囲かどうかを評価して、結局許容する判断をしました」

●許容できるトラブルもあるわけですね

植松「はい。でも開発スケジュールに余裕があれば、『エンジニア魂』としては、ぜひとも修正したいところですがね。やはり、すべて完璧に仕上げたいという心意気で仕事をしているので。ただどんな開発にも、技術的な難しさと納期スケジュールの制約、コストについての非常に厳しい条件があります。納期とコストを遵守しながら、技術的にも難しい部分を作っていくという苦しさが、常につきまとうのです」

●許容できないトラブルの場合はどうするんですか？

植松「まず、その原因を探って解決策を考えたら、その方法で修正していった場合に、スケジュール的に吸収できるかどうかを検討します。もし、その部門の中で対応しきれない場合は、他の部門も巻き込みますね。他の部門では、ある部品を先に作る予定だったのを、中断して後回しにしてもらい、こっちのトラブルの対応に参加してもらうとか。それは各部門や全体のスケジュールを見ながら、やりくりしていきます」

●ＨＴＶの開発で一番大変だったところは？

植松「それぞれ大変なところがあるので一概にいえないですけど。私が担当した部分でいえば、『フライトソフトウェア』という、いわゆるＨＴＶを宇宙空間で飛ばすためのプログラム開発が大変でした。ＨＴＶは自動制御でＩＳＳに接近して結合するので、そこで万が一、衝突事故などを起こせば、ＩＳＳの空気が漏れるなど人命に関わる事故に直結します。ですから、安全要求というのが非常に厳しくて、ＨＴＶがどんなトラブルや故障を起こした場合でも、絶対にＩＳＳに衝突しないようなソフトウェアを構築しなければならなかったんです」

●安全第一とはいえ、厳しい要求ですね

植松「形ができたら、あとは各部分がきちんと作動するか試験を繰り返します。ＨＴＶの製造はメーカーさんの工場でやっていたので、試験のたびに工場に張りつくこともあれば、一部の試験は筑波宇宙センターでやっていたため、24時間交代で実験室に張りついていたこともありました」

●もしかして植松さんはＨＴＶのすべての部品を把握して、それぞれ説明できちゃったりするのですか？

植松「全部ではないかもしれないですけど、だいたいは答えられると思いますよ（笑）。ＨＴＶは、部品点数でいうと８万個くらいあります。普通乗用車１台が、小さなネジまで数えると約３万点の部品でできているといわれていますので、それに比べるとＨＴＶは、無人宇宙船とはいえ、多くの部品で構成されています。有人宇宙船のスペースシャトルは２５０万点と聞いてますけどね」

有人宇宙船の開発に向けて

●ＨＴＶは改造すれば有人宇宙船に転用できると聞いたんですが？

植松「そうです。生命維持装置などはまだ入ってないですが、今のままでも構造だけいえば、人間が入って宇宙へ行っても大丈夫ではあるんです。あとは世論と予算の後押しさえあれば、足りないものを開発して、有人宇宙船への改造はいつでも可能だと思います」

●有人化にはどれくらい期間がかかりますか？

植松「まぁ10年はかかると思いますね。１９９７年にプロジェクトがスタートしたＨＴＶの場合、当初２００５年くらいに打ち上げる計画でしたが、結局12年後の２００９年に初号機が打ち上がりました。ＨＴＶというベースがあるとはいえ、有人への道のりもそれくらいかかるんじゃないかと」

●有人化には何が足りないのでしょう？

植松「有人宇宙船に必要な技術の中で、日本が持っていない技術はいくつかあります。まずは生命維持装置ですね。船内の二酸化炭素の除去であるとか、水再生技術などです。また、地球に帰還するときに大気圏に再突入して燃え尽きずに落下するための有人帰還システムなどが、大きな技術として抜けています。それらの開発を進めていかなくてはなりません」

●ＮＡＳＡにノウハウを教えてもらえば早いのでは？

植松「同盟国とはいえ、難しいですね。宇宙開発における高度な技術情報というのは、とくにアメリカでは軍事面にも関係してきますし、国や企業などの利害関係が関わっています。やはり、自国の努力と資本で開発を進めるのが基本です。宇宙開発では協力し合うところもあれば、競争し合わなければならない部分もあるんです」

●その意味では、ＨＴＶは日本独自のプロジェクトですよね

植松「そもそもＨＴＶは日本がＩＳＳ計画に参加していくための対価として、お金ではなく技術力で貢献しようとスタートしました。ＩＳＳ計画の参加国は、相応の運用経費を支払う義務があります。しかし、ただ単にお金を支払うだけでは、何も生み出しません。独自に開発したＨＴＶという宇宙船でＩＳＳに物資を運ぶサービスを提供することで、ＩＳＳの運用経費を支払っていこうという戦略のもとに、プロジェクトが立ち上がったんです。開発で得られたノウハウは、今後の日本の宇宙開発にとっても大きな経験値になりますしね」

●今やＨＴＶは、ＩＳＳ運用において必要不可欠な補給船ですよね

植松「ＨＴＶは、２００９年からすでに７機が打ち上げられ、連続でミッションを成功させています。２０１８年９月に打ち上げた７号機では、これまでで最重量となる約６・２トンの輸送を行い、日本製リチウムイオン電池を使用したＩＳＳ用の新型バッテリーや、アメリカやヨーロッパの大型実験ラックなど、ＨＴＶでしか運べない大型貨物を確実に輸送しました。ＩＳＳに約４１日間係留した後、大気圏に再突入してミッションは無事完了。今度は８号機を２０１９年に打ち上げる予定です」

●どのくらいの頻度で打ち上げるんですか？

植松「だいたい１年から１年半に１機のスパンで打ち上げるんです。ＩＳＳに物資を運ぶ補給船はアメリカ、ロシア、欧州にもあって、それらの打ち上げ計画と調整しながらスケジュールを立てています。やはり、自前で宇宙へモノを運べる宇宙船を持つということは大きな武器です。国際的な宇宙開発プロジェクトにおいては、自国の発言力や立場が高まりますから」

●でも言葉は悪いですが、使い捨てというのがもったいないですね

植松「実は４号機から、大気圏に再突入して実際に燃え尽きていく状況をＩＳＳから高感度カメラで撮影して生中継で見ることができるんですが、やはり涙なくしては見られなかったですね。それだけ何年もかけて、手塩にかけて作ってきた宇宙船なので。最後に燃え尽きて火の玉となって海に落下していく姿というのは……。毎号機ごと、辛い想いがあります」

●大気圏再突入の中継のときには、見ていられなくて席を外したりとか？

植松「いえ、大気圏再突入時にきちんと燃え尽きて初めてミッション完遂なので、しっかり見届けます。ただ７号機では、ＨＴＶで小型回収カプセルを打ち上げ、軌道上から実験サンプルを持って帰る実験をして、回収に成功しました。これは、日本で初めてＩＳＳからの物資の回収能力の獲得を目指した実験で、低加速度で機体を揚力飛行させて目標範囲に誘導する技術や、国産の防護材による再突入時の高温から機体を守る技術の実証でした。小さなカプセルでのテストでしたが、これらの技術は、将来の日本独自の往還宇宙船の開発に役立つはずです」

●有人化へのステップにつながるわけですね

植松「今のＨＴＶは、それこそ２０年以上前の古い設計です。そのノウハウを生かして新型のＨＴＶ、我々は『ＨＴＶ─Ｘ』と呼んでいますけど、まさに今それを設計している段階です。積載能力を同じかそれ以上に保ったまま、部品の点数を減らすなどして大幅に軽量化し、製造と運用の費用を半減させる計画です。もし近い将来、有人化のプロジェクトが発足するとしたら、このＨＴＶ─Ｘを改造したものになるでしょう」

●ＨＴＶは日本の有人宇宙開発の鍵なんですね

植松「私は、ＨＴＶが日本の有人宇宙開発の歴史を変えたと思っています。忘れもしません。あれはＨＴＶの初号機が打ち上がり、ＩＳＳの宇宙飛行士がロボットアームでＨＴＶをキャプチャする（つかまえる）という、山場の作業が行われる日でした。私も管制のシフトに入っていたので、その朝、家を出るときに、家族に『日本の宇宙開発の歴史を変えてくるから』といって家を出たんです」

●映画のワンシーンのようですね。ご家族はどんなリアクションを？

植松「……妻は、笑ってましたね（笑）。子供たちも笑ってました。私は大真面目にそういったんですけどね」

●ＨＴＶ初号機がＩＳＳに結合した瞬間は？

植松「放心状態で覚えてないんですね」

●その日の晩、夕食のおかずが１品２品増えていたとか？

植松「そんな嬉しいことはなかったですね（笑）。シフトに入っていて家になかなか帰れなかったこともありますけど。でもまぁ、家族も喜んでくれていましたよ。花束もくれましたしね」

〜後半へ続く〜

過去の「宇宙兄弟リアル」はこちらから！