ISAMとは
ISAM（In-Space Servicing, Assembly, and Manufacturing）は、軌道上で衛星の修理・燃料補給・組立・製造を行う技術の総称だ。2022年にホワイトハウスが「National ISAM Strategy」を発表したことで、米国の宇宙政策における重要な柱として位置づけられた。
従来、衛星は一度打ち上げたら「触れない」ものだった。故障しても修理できず、燃料が尽きれば運用終了だ。ISAMはこの前提を覆し、宇宙でのインフラ運用を可能にする。
軌道上サービス（In-Space Servicing）
衛星寿命延長
Northrop Grummanの**MEV（Mission Extension Vehicle）**は、商業軌道上サービスの先駆けだ。MEV-1は2020年にIntelsat-901（静止通信衛星）にドッキングし、燃料の枯渇した衛星に推進力を提供して寿命を延長した。後継のMEP（Mission Extension Pod）は、より小型・低コストな寿命延長デバイスだ。
軌道上燃料補給
OrbitFab（米国）は「宇宙のガソリンスタンド」を目指すスタートアップだ。標準化された燃料補給ポート**RAFTI（Rapidly Attachable Fluid Transfer Interface）**を開発し、衛星メーカーに新衛星への搭載を呼びかけている。
2025年時点でRAFTIはAstroscaleや複数の衛星メーカーが採用を表明しており、事実上の業界標準になりつつある。OrbitFabは軌道上に燃料デポ（貯蔵庫）を配置し、必要な衛星に燃料を供給するビジネスモデルを構築中だ。
衛星点検・修理
Astroscale（日本）のADRAS-Jミッションは、デブリへの接近・点検技術を実証した。この技術は将来の衛星修理サービスの基盤となる。
NASAのOSAM-1（On-orbit Servicing, Assembly, and Manufacturing 1）は、Landsat 7への燃料補給を実証する計画だったが、予算削減で中止された。しかし、この計画で開発された技術は民間企業に移転されている。
軌道上組立（In-Space Assembly）
大型構造物の軌道上組立
打ち上げロケットのフェアリング（先端カバー）のサイズは限られているため、大型構造物を一度に打ち上げることはできない。軌道上組立は、複数回に分けて打ち上げた部品を軌道上でロボットが組み立てる技術だ。
**Redwire（旧Made In Space）**のArchinaut Oneプロジェクトは、軌道上で太陽電池パネルの支持構造を3Dプリンティングし、展開するデモンストレーションを計画している。
大型宇宙望遠鏡
ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は、打ち上げ時に折りたたまれた6.5m主鏡を軌道上で展開する方式だったが、展開の信頼性が大きなリスク要因だった。軌道上組立技術が成熟すれば、20m級以上の宇宙望遠鏡をモジュール式に組み立てることが可能になる。
宇宙ステーション建設
ISSは20年以上にわたって軌道上で段階的に組み立てられた。将来の商業宇宙ステーション（Axiom Station、Orbital Reefなど）も同様のアプローチだが、ロボットの活用度が大幅に高まる見込みだ。
軌道上製造（In-Space Manufacturing）
微小重力環境での製造
微小重力環境は、地上では不可能な高品質な製品の製造を可能にする。
ZBLAN光ファイバー: 微小重力下で製造すると、地上品に比べて信号損失が100分の1以下の超高品質光ファイバーを製造できる。複数のスタートアップ（FOMS, Flawless Photonics）がISS/民間宇宙ステーションでの商業製造を計画している。
バイオプリンティング: 微小重力環境での臓器・組織の3Dバイオプリンティング。地上では重力でつぶれてしまう繊細な構造を、微小重力下では保持できる。
半導体結晶: 微小重力下では対流が抑制されるため、より均一な結晶成長が可能。高品質な半導体基板の製造への応用が研究されている。
ISAM市場の展望
Northern Sky Researchの予測では、軌道上サービス市場は2030年までに約44億ドルに成長する見込みだ。内訳は以下の通り。
- 衛星寿命延長: 約20億ドル（最も早く市場化）
- デブリ除去: 約10億ドル（規制の義務化で成長）
- 軌道上燃料補給: 約8億ドル
- 軌道上組立・製造: 約6億ドル（長期的に最大の成長ポテンシャル）
技術的課題
ランデブー・近接運用（RPO）
ISAMの基盤技術は、宇宙空間で2つの物体を安全に近づけ、ドッキングまたは操作するRPO技術だ。これは極めて精密な軌道制御とセンサー技術が求められる。
標準化
衛星ごとに異なるインターフェースが、ISAMの普及を阻む大きな障壁だ。OrbitFabのRAFTIのような標準インターフェースの普及が重要であり、業界標準の策定が進められている。
法規制
軌道上での所有権移転、サービス中の事故の責任、軍事利用との境界など、法的な枠組みの整備が必要だ。衛星への接近は安全保障上の懸念も生むため、国際的なルール作りが求められている。
日本の取り組み
日本はISAM分野で世界をリードする企業を擁している。
- アストロスケール: デブリ除去とRPO技術で世界のフロントランナー
- GITAI: 汎用宇宙ロボットの開発。ISS船外での実証実験を実施
- JAXA: ETSシリーズでの軌道上実証実験の実績
まとめ
ISAMは、宇宙を「使い捨て」から「持続可能」へと転換する鍵となる技術だ。衛星寿命の延長、デブリ除去、大型構造物の組立、微小重力製造と、応用範囲は広い。技術的にはRPOと標準化が課題であり、法規制の整備も並行して進める必要がある。日本はアストロスケールとGITAIを通じて、この分野で重要なポジションを確立している。
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参考としたサイト
- White House ISAM National Strategy — 米国のISAM（軌道上サービス・組立・製造）国家戦略
- Northrop Grumman MEV — 世界初の商業衛星寿命延長ミッション
- OrbitFab — 軌道上燃料補給サービスのスタートアップ
- NASA On-orbit Servicing — NASAの軌道上サービス技術開発
- SpaceNews — 宇宙産業の国際ニュースサイト
