宇宙軍、宇宙での3Dプリント用プラットフォーム構築のため宇宙港メーカーに160万ドルを授与

2023年3月、アンタークティックベアは、ArkisysがパートナーのQediq、Novawurks、Motive Space Systems、iBoss、テキサスA&M工学実験ステーション（TEES）とともに、米国空軍（USSF）のイノベーション部門であるSpaceWERXから160万ドルの助成金を受け取ったことを知りました。この資金は、Arkisys 社の革新的なポートモジュール宇宙船を使用して、地球上で独立した 3 軸安定化衛星の構築を実証するために使用されます。このポートモジュール宇宙船は、将来、新しいテクノロジーを導入し、新しい衛星を機内に構築するなど、先駆的な宇宙基地および軌道上の目的地として機能する予定です。

カリフォルニア州ロサンゼルスアラミトスに本社を置く同社によれば、積層造形（AM）は同社の宇宙イノベーション戦略の重要な要素であるため、Arkisys社とそのパートナーは衛星プロトタイプモデルの製造にこの技術を活用する予定だ。

「この新しい取り組みにより、私たちが構築したサービス全体が拡張され、新しい宇宙プラットフォームを組み立てて軌道上に打ち上げるために必要な高忠実度操作が含まれるようになります」と、Arkisys の CEO 兼共同創設者である David Barnhart 氏は述べています。「この契約により、軌道上の柔軟性、飛行中のミッション変更、高忠実度操作、複雑なオブジェクトの組み立てをサポートする独自のアプローチが提供されます。しかも、とてもクールです!」

Novawurks の最高技術責任者であるタルボット・イェーガー氏は、この SBIR 助成金を通じて、Arkisys とそのパートナーは、単に新しいプラットフォームを構築するのではなく、宇宙資源を使用して新しいプラットフォームを作成したり、飛行中にそれらを変更したりするという問題に取り組むことになる、と説明した。特に、この新しい小型衛星技術の開発者は、PORT モジュールが部品から運用要素まで宇宙システムを構築する方法を本格的に実証できる HISat と呼ばれるシステムを提供します。チームは1Gで本格的なデモンストレーションを実施し、分離可能な機能的な宇宙プラットフォームを組み立てて、地球上のPortモジュールのバージョンのロボット操作を検証します。

「別のプラットフォームから機能的な衛星を組み立てる能力は、地球軌道市場を開拓し、既存の衛星を即座に変更できるだけでなく、月や火星の探査用の衛星をオンデマンドで提供することもできます」とTEESの宇宙およびロボットプログラムディレクター、ジョン・S・ジョンソン氏は述べた。「軌道上での建設、組み立て、修理、運用のためのより忠実度の高いロボット技術を検証および実証するためのプラットフォームを開発している私たちにとって、これは素晴らしいことです。」

宇宙経済の最高峰<br /> アーキシスは6年前の設立以来、宇宙初の商用プラットフォームの1つを構築するため秘密裏に取り組んできました。このポートモジュールは軌道上のビーコンであり、地球軌道、月、火星、その他の場所にある既存および新規の顧客と市場を実現するためのビーコンです。 Arkisys の Port モジュールは、スケーラブルなラピッドプロトタイピング、新しいペイロード、技術テスト、軌道移送機用の新しい自由飛行宇宙プラットフォームの目的地の組み立てと統合、および軌道上での組み立てと製造をサポートします。

△アルキシスは、第1世代の軌道上前哨基地宇宙船要素であるポートモジュールウェッジを公開しました。これは、低地球軌道上の最初の宇宙前哨基地として初めて使用される予定であり、その後の将来のミッションや目的地にも使用される予定です。画像提供：Arkisys。

3DPrint.com は、Arkisys の最高業務責任者 (CBO) である Dan Lopez 氏に、同社の宇宙港と、それが微小重力下での 3D プリントと製造のための安定した長期プラットフォームをどのように提供するのかについて話を聞きました。ロペス氏は、同社がポートモジュール宇宙船、具体的には宇宙船内のサブコンポーネントやモジュールの製造に3Dプリントを利用していることを確認した。「当社は地球と宇宙で使用できる完全な 3D 印刷技術スイートを持っています」とロペス氏は語った。「カリフォルニア本社でコンポーネントを開発することに加えて、軌道上に一種の『メーカースペース』を設置する予定です。これにより、宇宙飛行士による研究テストを必要とせずに、宇宙で 3D 印刷ハードウェアと 3D バイオ医薬品をテストするためのプラットフォームが構築されます。」

△Arkisysは、宇宙港モジュールアーキテクチャのアップデートを発表しました。画像提供：Arkisys。

国際宇宙ステーション外での実験運用<br /> 過去 21 年間にわたり、国際宇宙ステーション (ISS) の低軌道にある独自の実験室は、宇宙飛行士に理想的な微小重力環境を提供し、3,000 件を超える実験、ハードウェア、研究をテストしてきました。これらの実験や試験には、多くの人間の参加が必要であり、宇宙飛行士の生命や財産を守るために、さまざまな事情で、多くの実験がスムーズに行われなかった。

たとえば、特定の生物学的因子（ウイルスなど）は、オペレーターの生命に一定のリスクをもたらすため、現在、国際宇宙ステーションではテストできませんが、Arkisys のポートモジュールのようなロボット宇宙船ではテストが可能です。なぜなら、Arkisys 社の新しいプラットフォームは、ロボットアームが 3D プリントの原料から実際の出力物まですべてを操作して移動する新しいエコシステムを作成するように「トレーニング」されているためです。出力物は最終的に保管ボックスや地球への帰還船に収納され、人間の介入は一切必要ありません。

成功の鍵は、未発見の市場を開拓し、高度なテクノロジーを使用してその分野の新しいエコシステムを開発することであり、これは多くの場合、3D プリンティングのイノベーションにつながります。 Arkisys の提案により、宇宙船の統合コストの一部を支払うことができれば、より多くの企業がポートモジュールの「無料利用」を申請する機会が得られることになります。 Arkisys は最近、「Embark」プログラムの開始を発表しました。これは、イノベーターたちに新たな扉を開き、初期段階のテクノロジーとビジネスのアイデアを軌道に乗せるための道を加速し、簡素化することを目的としたグローバルな取り組みです。フェーズ I では、SBIR/STTR フェーズ I またはフェーズ II の作業の一環として現在資金提供を受けている、または最近資金提供を受けた米国企業のみが対象となります。これらの企業は、政府資金による事業の補足または代替として、Arkisys の軌道上宇宙港を活用するユニークな機会を得ることになります。

ロペス氏は、政府機関との第2フェーズ、第3フェーズの契約を結ぶのがいかに難しいかを理解していると説明した。フェーズ I の助成金は通常 50,000 ドルから 250,000 ドルで、提案された研究開発作業の技術的価値、実現可能性、商業的可能性を判断するために授与されます。一方、フェーズ II と III の助成金は作業の継続とプロジェクトの軌道化に役立ちますが、より困難であることが多く、価値のある作業の一部が確実な前進の道筋を持たずに残されることになります。 Arkisys は、Embark を通じて、これらの企業が業務を継続し、イノベーションを軌道に乗せることを可能にします。さらに、船上に着くと、実験を拡大したり、ポートモジュールで他のユーザーと共同作業したりする機会が増えます。

△Arkisysの宇宙港モジュールのレンダリング。画像提供：Arkisys。

国防高等研究計画局（DARPA）でプログラムマネージャーとして3年以上勤務したバーンハート氏は、ロペス氏とともに、宇宙にインフラや高速道路を建設する方法を模索してきた。現在、同社が宇宙軍から新たな資金援助を受けたことで、ポートモジュールを宇宙に打ち上げることが、これまで以上に「手の届くところ」に感じられるようになった。

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