軌道上燃料補給の専業企業と欧州大手が手を組む
米国の軌道上燃料補給スタートアップOrbit Fabと、欧州の大手衛星メーカーThales Alenia Space（タレス・アレニア・スペース）が、電気推進システムを搭載した衛星への軌道上燃料補給に関する共同研究を開始した。両社は、Orbit Fabが開発する燃料補給インターフェース「RAFTI（Rapidly Attachable Fluid Transfer Interface）」を、Thales Alenia Spaceが製造する電気推進衛星に統合する可能性を探る。実現すれば、静止軌道（GEO）や中軌道（MEO）で運用される通信衛星・地球観測衛星の寿命を大幅に延伸できる道が開かれる。
電気推進衛星の「寿命の壁」を打ち破る意義
近年、商業衛星の推進系は化学推進から電気推進への移行が加速している。キセノンやクリプトンを推進剤とするホール効果スラスタやイオンエンジンは、比推力（燃費に相当する指標）が化学推進の10倍以上に達するため、同じ量の推進剤でより長期間の軌道維持が可能となる。Boeing（ボーイング）の702SPやAirbus（エアバス）のOneSat、そしてThales Alenia SpaceのSpace Inspirationプラットフォームなど、主要メーカーの最新衛星バスはいずれも全電化または電気推進併用型を採用している。
しかし、いくら燃費が良くても推進剤がゼロになれば衛星は軌道を維持できない。静止軌道の通信衛星の設計寿命は一般に15〜20年だが、そのうち多くは推進剤の枯渇が寿命を決定する要因となっている。電子機器やペイロードがまだ十分に機能しているにもかかわらず、推進剤切れで廃棄軌道へ移される衛星は少なくない。1機あたり数億ドル規模の資産が、補給手段さえあれば延命できるという事実は、衛星オペレーターにとって大きなビジネス機会を意味する。
Orbit Fabはこの課題に正面から取り組んできた。2022年には燃料補給用の標準インターフェースRAFTIを発表し、すでに複数の衛星メーカーやサービサー企業との協業実績を持つ。同社は静止軌道に燃料デポ（貯蔵施設）を配置し、そこからタンカー衛星が各衛星に推進剤を届けるという構想を掲げている。ただし、これまでの取り組みは主にヒドラジン系の化学推進剤を対象としたものが中心だった。今回の共同研究は、急成長する電気推進市場への本格的な対応という点で新しいステップとなる。
電気推進への補給が抱える技術的課題
電気推進衛星への燃料補給は、化学推進衛星に比べて技術的なハードルが異なる。化学推進で一般的なヒドラジンは液体であり、タンク間の移送技術は地上での知見も豊富だ。一方、電気推進の主要推進剤であるキセノンは超臨界状態または高圧ガスとしてタンクに貯蔵されるため、微小重力下での流体移送特性が異なる。
また、補給インターフェースの物理的な接続方式も再設計が必要になる可能性がある。RAFTIは元来、液体推進剤の移送を想定して開発された規格であり、高圧ガスの移送に対応するにはバルブ設計やシール機構の改良が求められる。今回の共同研究では、こうした技術的ギャップの洗い出しと、統合に向けたロードマップの策定が主要な目標となる。
Thales Alenia Space側にとっても、補給対応を前提とした衛星バスの設計は、顧客への提案価値を大きく変える。衛星の初期設計段階から補給ポートを組み込むことで、オペレーターは打ち上げ時の推進剤搭載量を抑えて衛星を軽量化し、その分をペイロード増強に充てるという選択肢も生まれる。あるいは、設計寿命を超えた延長運用を前提とした契約モデルの構築も視野に入る。
軌道上サービス市場の拡大と今後の展望
軌道上サービス（On-Orbit Servicing, OOS）市場は急速に拡大している。Northrop Grumman（ノースロップ・グラマン）のMEV（Mission Extension Vehicle）はすでに静止軌道で商業サービスを提供中であり、Astroscale（アストロスケール）はデブリ除去と連動したサービサー開発を進めている。こうした流れの中で、Orbit Fabの燃料デポ構想は、補給を「一対一」のランデブーから「多対多」のインフラへと進化させる点で独自のポジションを占める。
Orbit Fabは2025年にGEO燃料デポの初号機打ち上げを計画していたが、現時点で打ち上げの具体的な日程に関する続報は確認されていない。同社のビジネスモデルが実証段階から商業段階に移行するには、デポの軌道投入と実際の補給オペレーションの成功が不可欠となる。
Thales Alenia Spaceとの今回の共同研究は、まだ初期的なフィージビリティスタディの段階ではある。しかし、欧州最大級の衛星メーカーが電気推進衛星への補給インターフェース統合を正式に検討し始めたという事実は、軌道上燃料補給が「将来の構想」から「設計に織り込むべき現実の選択肢」へと移行しつつあることを示している。衛星を「使い捨て」から「補給して使い続ける」時代への転換は、静かに、しかし着実に進んでいる。
