宇宙へ 株式投資【三菱重工】030 【最終回】三菱重工技報より⑪ 新型宇宙ステーション補給機HTV-X開発状況と今後の展望
著名投資家であるウォーレンバフェット氏の教え「その会社の社長になりたいと思えるような企業に投資せよ」・・・これに従い私も社長になりたいような会社を探しています。
私は小学生の頃からの憧れ・・・「宇宙」に関連した日本の株式会社「三菱重工」を会社四季報の中から見つけ出しました。この会社の社長になりたいくらい「三菱重工」という会社が大好きです。
もっと詳しくなりたいので、いろいろと調べ物をすることにしました。 今回のシリーズは次のような資料に基づいて情報収集を行っています。
・会社四季報（東洋経済） ・公式ホームページ（三菱重工）
・有価証券報告書（三菱重工） ・中期経営計画書（三菱重工）
・日本経済新聞
三菱重工の公式HP内に「三菱重工技報」の記載があるのを見つけました。ここには製品・技術に関するレポートがあります。そのうち「航空宇宙特集」というテーマが６件ありましたので、少しづつアップしてみたいと思います。
※ ちなみに猫の写真は内容と無関係です。私が猫好きなので選びました。
（030）【最終回】三菱重工技報より⑪ 新型宇宙ステーション補給機HTV-X開発状況と今後の展望
※ 上記論文をAIでまとめて以下前半に記載します。これは2021年現在の情報です。そして後半はこの論文から影響を受けて思いついたことを述べます。
Vol. 58 No. 4 (2021) 航空宇宙特集
新型宇宙ステーション補給機HTV-X開発状況と今後の展望
HTV-X開発の概要と今後の展望
HTV-Xとは？
HTV-Xは、国際宇宙ステーション（ISS）へ物資を輸送する日本の新型宇宙補給機です。従来のHTVの後継機として開発されており、ISSの運用延長に伴い、より高度な機能を持つよう設計されています。
開発の背景と目的
ISSの運用延長: ISSの運用期間が2024年まで延長されたため、それに伴う物資補給の需要に対応する必要があります。
多様化するカーゴ要求: 民間の宇宙輸送サービスの発展により、ISSへ輸送する物資の種類や量が大幅に増加しています。HTV-Xは、こうした多様な要求に対応できるよう、設計されています。
HTV-Xの特徴
高性能化: 従来のHTVよりも輸送能力が向上し、様々な種類の物資を運べるようになっています。
多様なミッション: 物資輸送だけでなく、宇宙実験のプラットフォームとしても利用できるよう設計されています。
自動ドッキング技術: 将来的には、自動でISSにドッキングできる技術の実現を目指しています。
開発状況
詳細設計完了: HTV-Xの詳細な設計が完了し、現在は製造段階に入っています。
カーゴ輸送: 様々な種類の物資、特に電力供給が必要な物資の輸送に特化しています。
自動ドッキング: 将来の月探査ミッションに向けて、自動ドッキング技術の実証を目指しています。
今後の展望
ISSへの物資補給: HTV-Xは、今後もISSへの物資補給を担っていくことが期待されています。
月探査への貢献: 将来的には、月探査ミッションにおける物資補給にも活用される可能性があります。
技術革新: HTV-Xの開発を通じて、日本の宇宙開発技術のさらなる発展が期待されています。
HTV-X開発状況概要の要約
HTV-Xの機体概要と開発状況
HTV-Xは、国際宇宙ステーション（ISS）への物資輸送を担う新型の宇宙補給機です。従来のHTVに比べて、より輸送能力が高く、様々な実験に対応できるよう設計されています。
主な特徴
モジュール構造: HTV-Xは、与圧モジュール（PM）とサービスモジュール（SM）の2つの主要なモジュールで構成されています。PMは物資を収納し、SMは飛行機能や実験機器を搭載します。
輸送能力の向上: PMを下部に配置することで、SMの構造を軽量化し、より多くの物資を運べるようになりました。
実験機能: ISSへの物資補給に加えて、宇宙空間で実験を行うためのプラットフォームとしても利用できます。
開発状況
詳細設計完了: HTV-Xの詳細な設計が完了し、現在は製造段階に入っています。
システム試験: PMとSMを結合した状態での試験や、打ち上げ前の様々な試験が行われています。
実験機器搭載: 2020年に実験機器が選定され、現在、HTV-Xへの搭載に向けた設計が進められています。
コロナ禍の影響: 部品調達や作業の遅延など、コロナ禍の影響を受けていますが、対策を講じながら開発を進めています。
開発体制
JAXA: 全体的なプロジェクトの管理やシステム開発を担当しています。
三菱重工: 与圧モジュールの開発を担当しています。
三菱電機: サービスモジュールの開発を担当しています。
まとめ
HTV-Xは、日本の宇宙開発における重要なプロジェクトであり、ISSの運用だけでなく、将来の月探査ミッションにも貢献することが期待されています。現在、開発は順調に進められており、今後の打ち上げが待ち望まれています。
HTV-Xのカーゴ搭載に関する詳細設計結果の要約
カーゴ搭載の工夫と課題
HTV-Xは、多様なカーゴを効率的に搭載するために、様々な工夫が凝らされています。
大容量の収納: 39m³の与圧空間を持ち、最大313個の標準サイズのカーゴを搭載できます。
多様なカーゴ対応: 電力供給が必要なカーゴ（給電カーゴ）も最大2個まで搭載可能で、様々な種類のカーゴに対応できます。
レイトアクセス: 打ち上げ直前までカーゴの搭載作業を行うことができ、柔軟な対応が可能です。
地上支援装置: カーゴの搬入や固定作業を効率的に行うための専用の装置が開発されています。
しかし、これらの工夫と同時に、以下のような課題も存在します。
搭載作業の複雑化: 多様なカーゴを搭載するため、搭載作業は複雑化しており、時間と手間がかかります。
給電カーゴの熱管理: 給電カーゴの発熱による温度上昇を抑えるための対策が必要となります。
レイトアクセス時のリスク: 打ち上げ直前の作業であるため、ミスによる打ち上げ遅延のリスクがあります。
詳細設計の結果
搭載レイアウト: ハッチに最も近い位置に給電カーゴを配置することで、搭載作業時間を短縮できるようになっています。
カーゴ固定: ボルトやナットではなく、ロックピン方式を採用することで、作業効率を向上させています。
地上支援装置の開発: カーゴの搬入や固定作業を支援するための専用の装置が開発されており、試作試験も実施されています。
カーゴ給電: NASAの厳しい電源品質要求に対応するため、専用のDC/DCコンバータが開発されています。
カーゴ熱制御: フェアリング空調や放熱性の向上により、給電カーゴの温度上昇を抑える対策が講じられています。
HTV-Xの将来展望：深宇宙探査への貢献
HTV-Xは、国際宇宙ステーション（ISS）への物資輸送だけでなく、将来の深宇宙探査にも貢献することが期待されています。
月周回有人拠点「ゲートウェイ」への物資補給
自動ドッキング: ISSとのドッキングはロボットアームで行われていましたが、ゲートウェイでは宇宙飛行士の滞在期間が短いため、自動ドッキング技術の開発が求められています。HTV-Xの2号機では、この技術の実証実験を行う予定です。
大容量の物資輸送: ゲートウェイでは、HTV-Xと同等以上の輸送能力と、より大規模な電力供給能力が求められます。これに対応するため、HTV-Xは構造の軽量化や冷却システムの強化を進めています。
ISS運用延長の可能性とHTV-Xの役割
ISS運用延長: 米国上院でISSの運用延長が検討されており、HTV-Xによる物資補給が継続される可能性があります。
技術実証: ISS運用延長を踏まえ、HTV-Xの追加機で、月探査に向けた技術実証を行うことも検討されています。
今後の展望
月探査ミッションへの参画: HTV-Xは、月探査ミッションにおいて、物資輸送や実験プラットフォームとして活躍することが期待されます。
技術開発: 自動ドッキング技術、大容量の物資輸送能力、そして新たな推進システムなどの開発が進められることで、HTV-Xはより高度なミッションに対応できるようになるでしょう。
国際協力: HTV-Xの開発は、国際的な協力の下で行われており、今後も国際的な宇宙開発に貢献していくことが期待されます。
※ 上記の論文を読んで気になった事柄についてAIに質問しました。以下事実と異なることがあるまもしれません。ご注意ください。
【ISSへ輸送する物資にはどのようなものがありますか】
ISS（国際宇宙ステーション）へ輸送される物資は、宇宙飛行士の生活を支えるものから、様々な実験に必要な機材まで、多岐にわたります。
主な輸送物資
食料: 宇宙飛行士の食事として、乾燥食品やレトルト食品などが運ばれます。
水: 飲料水だけでなく、実験や衛生面での使用を目的とした水も輸送されます。
空気: 宇宙ステーション内の空気を調整するための酸素や窒素などのガス。
実験装置: 物理学、生物学、医学など、様々な分野の科学実験を行うための装置や試薬。
生活用品: 衣類、寝具、衛生用品など、宇宙飛行士の生活に必要な日用品。
補修部品: 宇宙ステーションの機器を修理するための部品や工具。
燃料: 宇宙ステーションの姿勢制御や軌道維持に必要な燃料。
輸送の目的
宇宙飛行士の生活維持: 食料や水、空気などを供給し、宇宙飛行士が健康で快適に生活できるようにします。
科学実験: 様々な分野の科学実験を行い、宇宙に関する新たな知識を獲得します。
宇宙ステーションの維持: 機器の修理や部品交換を行い、宇宙ステーションを良好な状態で維持します。
技術実証: 新しい技術やシステムを実証し、将来の宇宙開発に役立てます。
輸送手段
宇宙ステーション補給機: 日本が開発した「こうのとり」、アメリカのスペースX社の「ドラゴン」などが代表的な輸送手段です。これらの補給機は、ロケットで打ち上げられ、ISSにドッキングして物資を運搬します。
輸送の難しさ
環境の厳しさ: 宇宙空間は、真空状態であり、温度差が激しいなど、非常に過酷な環境です。輸送される物資は、このような環境に耐えられるよう、厳重な梱包と保護が施されます。
ドッキングの精度: 補給機は、ISSに正確にドッキングする必要があります。わずかな誤差も許されず、高度な技術が要求されます。
国際的な協力: ISSは、世界各国の協力によって運用されています。そのため、輸送される物資は、国際的な基準を満たす必要があります。
今後の展望
月探査への展開: 今後の月探査ミッションに向けて、HTV-Xのような新型の補給機が開発されています。これらの補給機は、月基地への物資輸送を担うことが期待されています。
民間企業の参入: 宇宙輸送の分野には、民間企業が積極的に参入しており、輸送コストの低減や輸送能力の向上などが期待されています。
ISSへの物資輸送は、国際宇宙ステーションの運用に不可欠な活動であり、今後の宇宙開発においても重要な役割を果たしていくと考えられます。
【三菱重工が担当する「与圧モジュール」とはどのようなものですか】
三菱重工が担当する「与圧モジュール」は、国際宇宙ステーション（ISS）に物資を運ぶ宇宙補給機HTV-Xの重要な構成要素の一つです。
与圧モジュールの役割
与圧モジュールは、その名の通り、内部が地球と同じような気圧に保たれた空間を持つモジュールです。この空間に、宇宙飛行士が使用する食料、水、衣類などの生活物資や、実験装置などの様々な物資を収納します。
具体的には、以下の役割を担います。
物資の収納: ISSで使用する様々な物資を安全に収納し、輸送します。
宇宙飛行士の作業スペース: ISSとドッキングしている間は、宇宙飛行士が与圧モジュール内に入って、物資の出し入れや実験を行うための作業スペースとしても利用されます。
与圧モジュールの特徴
気密性: 宇宙空間の真空状態から宇宙飛行士を守るために、高い気密性が求められます。
安全性: 輸送中に物資が破損したり、宇宙飛行士が怪我をしたりしないよう、安全設計がされています。
軽量化: ロケットで打ち上げるために、軽量化が重要です。
モジュール性: ISSとのドッキングや、他のモジュールとの接続を考慮したモジュール設計となっています。
HTV-Xにおける与圧モジュールの位置づけ
HTV-Xでは、与圧モジュールはサービスモジュールとともに機体を構成する主要な部分です。サービスモジュールが飛行に必要な機能を担うのに対し、与圧モジュールは物資の輸送と宇宙飛行士の作業スペースを提供する役割を担っています。
HTV-Xの与圧モジュールが従来のHTVと異なる点
構造の簡素化: 従来のHTVよりも構造が簡素化され、軽量化が図られています。
輸送能力の向上: 容積が拡大され、より多くの物資を輸送できるようになっています。
まとめ
三菱重工が担当する与圧モジュールは、HTV-XがISSに物資を輸送する上で不可欠な存在です。宇宙飛行士の生活を支え、様々な実験を可能にするという重要な役割を担っています。
【「給電カーゴ」とはどのようなものですか。何を運びますか。】
「給電カーゴ」とは、宇宙空間で電力供給を必要とする機器や実験装置などを指します。HTV-Xのような宇宙補給機によって国際宇宙ステーション（ISS）などに運ばれ、そこで実験や観測などに用いられます。
給電カーゴが運ぶもの
科学実験装置: 電力が必要な様々な科学実験を行うための装置です。例えば、宇宙環境下での物質の挙動を調べる実験装置や、生物の成長を観察する装置などが挙げられます。
観測機器: 宇宙空間を観測するための望遠鏡やセンサーなどの機器です。
通信機器: 宇宙ステーションと地上との間、あるいは宇宙ステーション内の通信を行うための機器です。
ロボット: 宇宙空間での作業を行うためのロボットアームや探査ロボットなど。
給電カーゴの特徴
電力供給が必要: 太陽電池や燃料電池などの電源を搭載しており、自身で電力を生成したり、宇宙ステーションから電力を供給されたりします。
特殊な環境に対応: 宇宙空間の真空状態や温度変化など、厳しい環境に対応できるよう、特別に設計されています。
小型軽量化: ロケットで打ち上げるために、小型軽量化が求められます。
給電カーゴの役割
科学研究の推進: 様々な科学実験や観測を行うことで、宇宙に関する新たな知見を獲得します。
宇宙ステーションの機能拡張: 新しい機器や装置を導入することで、宇宙ステーションの機能を拡張します。
将来の宇宙探査への貢献: 月や火星などの深宇宙探査に利用できる技術や装置を開発するための基盤となります。
なぜ給電が必要なのか
宇宙空間では、太陽光発電が主なエネルギー源ですが、夜間や日陰になると電力が供給できなくなります。また、実験装置によっては、大電力を必要とするものもあります。そのため、給電カーゴは、安定した電力を供給することで、これらの機器の機能を確保しています。
まとめ
給電カーゴは、宇宙空間での科学研究や探査を支える重要な役割を担っています。電力供給機能を持つことで、様々な実験や観測が可能になり、宇宙に関する私たちの理解を深めることに貢献しています。
株式投資の為の「三菱重工」について書くのは今回が最終回となります。
読んでくださった方々、「スキ」して下さった方々ありがとうございました。
「三菱重工」は30回分ありますので「マガジン」にしようと思います。
次回からは、他の銘柄について調べようと考えています。やはり「社長になりたいような会社で宇宙関連分野の仕事をしているところ」にしようと思います。候補は、IHI、川崎重工、ispace、スペースXなどです。