超軽量小型の月面探査車「YAOKI」の最先端素材「CFRP」とは　宇宙開発ベンチャーのダイモンと三菱ケミカルが契約締結

2021年民間企業で世界初の月面探査をするロボット・宇宙開発ベンチャーの株式会社ダイモンは、三菱ケミカル株式会社とパートナーシップ契約を締結したことを2021年4月14日に発表した。

主な内容は、世界最小最軽量(自社調査：月面探査車を開発製造する主要8社のHP調査と、米国Astrobotic Technology社とIntuitive Machines社の責任者からのコメントより)の月面探査車「YAOKI」を地球から月に運搬する重要な役割を果たすポッド(ケース)への三菱ケミカル社から最先端CFRP(カーボンファイバー強化プラスチック)素材提供をはじめとする技術支援となる。

(冒頭の画像：Astrobotic Technology社 月面着陸船「ペレグリン(Peregrine)」 )

技術開発で注目されているCFRP

強化材に炭素繊維を用いた繊維強化プラスチック、CSRP(carbon fiber reinforced plastic)。宇宙分野の機器は、「軽量」「高強度」「高剛性」「耐熱環境」「耐放射線」を実現するために、多くの先進的な技術開発が行われている。その中で、注目されている材料がCFRPだ。
月面輸送コストが1kg当たり1億円と言われ、打上重量を軽減することが直接的なコストダウンに大きく影響する。同時に、高い剛性(＝打上時の振動に耐える力)、高強度(＝打上時の振動負荷に耐える力)、耐熱環境(＝宇宙空間の-170〜+150℃に耐え、熱変形を抑える力)、耐放射線(宇宙空間における高放射性に耐える力)などが求められる。これまで宇宙部品は、「強度と剛性」「加工のしやすさ」および「真空におけるガス発生がない」ことより、アルミ素材の部品が多く使われてきた。しかし、現在は、アルミ素材以上に「軽量」で「強度と剛性」があり「加工がしやすく」「真空におけるガスが発生しない」CFRPの開発が進んでいる。

三菱ケミカル社は、その高い技術力で最先端CFRPを開発し、これまで多くの宇宙機器に提供してきた実績があり、中間材料から成形加工品に至る一貫した世界屈指のプロダクトチェーンを実現。今回提供される三菱ケミカル社製CFRPは、過酷な月面環境を走行する月面探査ロボットYAOKIにとって重要な技術だ。また、YOAKIでの月面での稼働実績を踏まえて、NASA「アルテミス」計画が目指す月面利用ステージとなる月面建機や月面基地等に、三菱ケミカル社製CFRPがエントリーすることにもなる。

▼ 三菱ケミカル株式会社のパートナーシップ内容

「Project YAOKI」の概要

同社代表取締役社長でロボットクリエーターの中島氏が、世界最小最軽量の月面探査車「YAOKI」(転んでも立ち上がる機能と、何度でも挑戦する意志の「七転び八起き」に由来)を、電力やインフラの点検ロボットの開発。同事業と並行して開発。2019年4月に主要特許を出願し、現在の原型となる月面探査車「YAOKI」が完成した。
伊豆大島で撮影した映像を、YouTubeにあげると同時に、米国Astrobotic Technology, Intuitive Machines, NASAなどの主要な月面開発事業社の代表メールに送信。これを機に、 米国Astrobotic Technology社と、ペイロード契約を締結。2021年1月より、技術書類認証に基づくYAOKIの製作が開始した。

同社と月面探査車「YAOKI」

「YAOKI」は、二輪方式を採用し、特許技術を駆使する事で、超軽量小型化を可能にしました。従来の小型探査車に対し、重量で10分の1(現在498g)、大きさで50分の1(15×15x10cm)を達成。これは、Astrobotic Technology社とのペイロード契約にも大きく関係しており、1kgあたり1億円かかるといわれる月への輸送費を大幅に節減することを可能にした。
「YAOKI」は、現在、各国各社が開発するキューブ型の月面探査車のパイオニアとして、「YAOKI System」（2020年11月26日JAXA主催「重力天体着陸探査シンポジウム」で、英国・宇宙ベンチャーSpacebit社のChuck Lauer氏(CBDO)が発言）と呼ばれている。

■【動画】月面探査車 YAOKI 「誕生編」 / Lunar rover YAOKI “The Birth”

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