2026年9月28日、宇宙開発史の転換点となるミッションが実施されました。スペースX(SpaceX:SPCX)が開発を進める完全再使用型ロケット「スターシップ(Starship)」の第14回飛行テスト(Flight 14)では、上段宇宙船(Ship 41)と第1段ブースター(Booster 21)を組み合わせた機体が打ち上げられ、スターシップとして初の地球周回軌道投入に成功しました。

 当初は高度約275kmの地球低軌道を約10時間で約6周し、チリ西方の太平洋へ制御着水する計画でしたが、上段宇宙船のエンジン不具合を受け、飛行時間は約3時間に短縮されました。

 上昇中には上段宇宙船の6基のラプターエンジンのうち1基が予定より早く停止しましたが、機体は軌道投入に成功し、スターリンク(Starlink) V3衛星26機を全て軌道上へ放出しました。

<第14回飛行ミッションの概要>

第14回飛行ミッションの概要
出所:スペースX資料より楽天証券経済研究所作成

 これまでのスターシップとスーパーヘビー(スペースXが開発した超大型ロケット「スターシップ」の第1段ブースター)の飛行テストは、安全性を重視し、意図的にサブオービタル(弾道飛行)軌道にとどめられていました。今回、真の軌道飛行へ移行したことは、単なる技術的マイルストーンにとどまりません。

 本飛行では初めて26機の次世代通信衛星「スターリンク V3」が地球周回軌道へ投入され、スターシップが実運用衛星の輸送手段として機能することを初めて示しました。スターシップの軌道投入成功がもたらす経済的波及効果と、宇宙産業の構造転換について改めて解説します。

輸送コストの価格破壊と衛星開発

 スターシップがもたらす最大の経済的インパクトは、巨大なペイロード(最大積載量)と完全かつ迅速な再使用による、宇宙空間への輸送コストの劇的な価格破壊です。

 宇宙への輸送コストは、スペースシャトル時代のペイロード1kgあたり約5万4,500ドルから、スペースXの部分再使用型ロケット「ファルコン9」の登場により、約2,700ドルの水準まで低下しました。

 完全再使用を前提とするスターシップが本格稼働すれば、スペースXは最終的な輸送コストが1kgあたり10~40ドル程度まで下がる可能性を示しています。ただし、これは高頻度の打ち上げと完全再使用が実現した場合の長期目標であり、現時点の実績値ではありません。

 この驚異的なコスト削減を根底で支えているのが、新世代のメタン・液体酸素エンジン「ラプター3」です。従来型モデルからの極限の設計見直しにより、推力と軽量化という相反する要素を同時に成立させています。

<スペースXのエンジンの仕様>

エンジン仕様 ラプター1 ラプター2 ラプター3
海面推力 185トン 230トン 280トン
比推力(ISP) 350秒 347秒 350秒
エンジン単体重量 2,080kg 1,630kg 1,525kg
推力重量比 88.9 141.1 183.6
燃焼室圧力 270bar 300bar 350bar
出所:スペースX、各社資料より楽天証券経済研究所作成

 上表の数値には公表値と開発目標値が含まれます。ラプター3は、燃焼室圧力350barを試験で記録したとされます。また、外部の配管やセンサー類を削減・統合し、3Dプリントなどの製造技術を活用することで、軽量化と構造の簡素化を進めています。外部の熱保護設備を減らす設計は、再使用時の点検・整備工数とコストの低減につながる可能性があります。

 輸送コストの大幅な低下は、宇宙産業の競争軸を変える可能性があります。これまで衛星メーカーは、高額な打ち上げ費用を踏まえ、軽量、長寿命、高性能な衛星を個別設計してきました。

 しかし輸送コストが劇的に下がれば、汎用品を活用した比較的安価な衛星を量産し、大量に打ち上げる手法の経済合理性が高まります。今後は、衛星の製造効率と量産能力をどこまで高められるかが、地上側の重要な競争要因になると考えられます。

巨大市場を支える通信インフラの拡張と月面開発

 前述の打ち上げ技術の向上によって世界の宇宙産業の市場規模は急速に拡大していますが、この成長の過半数をけん引すると予測されているのが、衛星ブロードバンド通信網の拡張とそれに付随するデータサービスです。

 今回のFlight 14で展開された26機の「スターリンクV3」衛星は、1機あたり最大1Tbps(1秒当たり1兆ビットのデータを転送)の通信容量を衛星網に追加できるとされています。全機が所定の性能を発揮すれば、今回の打ち上げだけで合計26Tbpsの容量増加に相当します。

 これによりスペースXは、スターリンク網の通信容量と信頼性を大幅に高められる可能性があります。将来的には海上通信を含む幅広い用途で、より高速な回線の提供が期待されます。

 さらに、スターシップはNASAのアルテミス計画(有人月面探査計画)でも中核候補の一つです。スペースXはNASAから28億9,000万ドルの有人着陸システム(HLS)開発契約を受注しています。

 現在の計画では、2028年のアルテミス4で有人月面着陸と月面での長期的な活動基盤の構築を目指していますが、使用する着陸船は開発状況などを踏まえて決まる見通しです。輸送インフラの整備が進めば、月面基地の建設や火星探査といった深宇宙経済圏が、長期的な事業領域として具体化する可能性があります。