宇宙への挑戦プロジェクトストーリー

宇宙への挑戦

人類の夢を実現するため、コマツは月面建機の開発を進めています。

人類の夢を実現するため、コマツは月面建機の開発を進めています。

プロジェクトの幕が開く

2019年、アメリカは再び有人による月面着陸を目指す「アルテミス計画」

をスタートしました。現在40カ国以上が参加する国際協力プロジェクトです。

この計画と連動し、宇宙の開発・利用を促進する「スターダストプログラム」

が日本で進められ、このプロジェクトのもとに各省庁事業が行われています。

2019年、アメリカは再び有人による月面着陸を目指す「アルテミス計画」をスタートしました。現在40カ国以上が参加する国際協力プロジェクトです。
この計画と連動し、宇宙の開発・利用を促進する「スターダストプログラム」が日本で進められ、このプロジェクトのもとに各省庁事業が行われています。

その一つである「宇宙建設革新プロジェクト」（国交省主担当、文科省連携）の目的は、月に長期滞在可能な基地を建設するための、無人建設技術を研究開発することです。そのプロジェクトの中で、私たちコマツは月面建機の研究開発を担っています。

コマツは現在、2030年代前半を目標に、月面建機の開発に向けた研究と実験を重ねています。コマツにとってまったくの未知なる領域で、一歩一歩着実に目的地へ向かって進んでいくために。

月面を知るための第一歩

月面環境は地球上とはまったく異なります。そのため、月面に適応できるように建機の動きや形状の再設計が必要です。
しかし、設計のために、実際に月面での試験や検証を行うことは非常に困難です。この課題に直面した私たちはデジタルツイン技術
（※１）を活用することにしました。

※１デジタルツインとは、現実の物体やシステムを仮想空間上に再現し、その挙動をシミュレーションする技術のことです。

この技術を活用することで、私たちは月面環境と月面建機を仮想空間上に構築し、掘削をはじめ、さまざまな施工シナリオに挑戦しています。その過程で、いくつもの技術的課題が明らかになってきました。

直面した課題

低重力への挑戦

地上の建機をそのまま月面で使用すると、作業を期待通りにできないことが判明しました。地上では、建機の重量を利用して地面を掘ることができますが、月面では重力が地球の約6分の1しかありません。そのため、建機自体の重量も同じように軽くなり、地面に十分な力を加えることが難しく、安定した作業ができなくなってしまいます。

掘削性能を向上させるために、さまざまな工夫を取り入れました。その一つの案として、車体と地面の接地長さを延長する方法があります。

シミュレーションで確認した結果、接地の長さを伸ばすことで、重量を大きくすることなく掘削力を大幅に高められ、月面でも地上と同等の性能を確保できる見通しが立ちました。

過酷な環境への対応

重力に対処しても、動かすためには新たな動力源の検討が必要でした。

空気のない月面では、エンジンで建機を動かすことが難しく、太陽光で発電した「電力」での稼働が想定されます。

一方、月面は-170℃から110℃という極限の温度変化にさらされる環境です。
この環境に耐える電動建機の開発は決して容易ではありませんが、コマツはこれまでに培った熱制御を含めた、さまざまな電動化技術を活用し、一つひとつ課題の克服を進めています。

クレーターと斜面の攻略

建機が走り出すと、もう一つの大きな課題が待ち構えていました。それは、月面特有の厳しい地形です。

隕石の衝突で形成されたクレーターや「レゴリス」と呼ばれる細かな砂で覆われた丘が存在し、20〜30度の急斜面などがあり建機の安定した動作が難しくなります。

これに対応するため、マルチクローラーを例とする新しい足回り構造の検討を進めています。

検証を進め月面建機の改良へ

私たちは、月面環境において建機が確実に性能を発揮するための検証を一歩一歩積み重ねています。デジタルツイン環境で、実際の作業をシミュレーションして得られた結果を基に設計を進化させる挑戦の日々です。

膨大なパターンのシミュレーションを行い、コマツの月面建機は日々精度を高めています。地上にいながらも、私たちは月面作業をリアルなものとして捉え、それを実現するための検証を続けています。

積み重ねてきた技術は、月面を開拓し、人類が新たな一歩を踏み出す未来へとつながっていきます。
宇宙への夢が、今、現実になろうとしています。