宇宙デブリが宇宙産業の新たなコスト変数として浮上している。故障したり寿命を終えた衛星、ロケット残骸、衝突で生じた破片が増えるにつれ、正常に運用中の衛星が衝突して損傷するリスクが高まっているためだ。小さな破片でも超高速で移動すれば衛星に致命的な損傷を与える可能性がある。
韓瑞（スイス）イノベーションウィークの一環として開かれた「スイス宇宙産業の日」セミナー出席のために来韓したルック・ピゲ（Luc・Piguet）クリアスペース最高経営責任者（CEO）は 11日、ソウル中区ザ・プラザホテルでChosunBizと会い「宇宙デブリは整備インフラがなかった宇宙産業の副作用だ」と語った。
続けて「自動車、航空機、船舶には保守とサービス体制があるが、宇宙産業にはそのようなインフラがなかった」とし「宇宙産業が今後拡大するには、軌道上でも整備とサービスが可能であるべきだ」と強調した。
クリアスペースは宇宙デブリ除去技術を含む軌道上サービスを開発するスイスの宇宙企業である。2018年にスイスのローザンヌ連邦工科大学（EPFL）から生まれたスピンオフ企業で、欧州宇宙機関（ESA）が発注した世界初の能動型宇宙デブリ除去ミッション「クリアスペース-1」を遂行している。2023年には2670万ユーロ（約471億ウォン）規模のシリーズA投資を誘致した。
◇ 時速2万8000kmの宇宙デブリ、衛星産業のコストリスクに
ピゲCEOは最近、宇宙デブリ問題が注目される背景として宇宙インフラへの依存度の増加を挙げた。ピゲCEOは「毎年、人類は宇宙インフラにより多く依存しており、軌道上の衛星の数も急速に増えている」とし「同時に宇宙デブリ問題も加速している」と述べた。通信、地球観測、気象、安全保障など複数の産業が衛星に依存するだけに、軌道環境の悪化はすなわち経済リスクになるという説明である。
しかし宇宙デブリを除去することは技術的に容易ではない。低軌道の衛星や破片は時速約2万8000kmで移動する。加えて宇宙デブリは自ら姿勢を制御したり、接近する衛星と通信することができない。宇宙分野ではこのような物体を「非協調的物体」と呼ぶ。
ピゲCEOは「国際宇宙ステーション（ISS）や作動中の衛星とドッキングする際には、双方が姿勢を制御し通信できる。レール上の列車を連結するのに似ている」とし「一方で宇宙デブリを捕まえるのは、高速道路で回転する自動車をつかまえるのと同じだ」と比喩した。
クリアスペースはサービス衛星が目標物に接近した後、4本のロボットアームで宇宙デブリを包み込んで捕捉する方式を開発している。まずサービス衛星が目標の軌道と速度に合わせて接近し、目標が回転したり揺れている程度を分析する。その後、安全な距離からロボットアームを展開して物体を捕獲し、捕獲した目標と共に大気圏へ再突入する。大気圏に入ればサービス衛星と宇宙デブリは摩擦熱で大部分が燃え尽きて消える。
クリアスペース-1はこの技術を検証する初の舞台である。本ミッションはESAの小型衛星「プロバ-1（PROBA-1）」を軌道から除去することを目標とする。プロバ-1は2001年に打ち上げられた95kg級の衛星で、クリアスペースはプロバ-1に接近して捕獲した後、大気圏へ誘導して除去する技術を実証する計画だ。ピゲCEOは本ミッションの費用規模を約1億2000万ユーロ（約2115億ウォン）と説明した。
ピゲCEOは「宇宙環境を改善すれば皆が恩恵を受けるが、宇宙デブリ分野は誰も先に維持費を払おうとしない公共財に似ている」とし「誰かが第一歩を踏み出さねばならず、ESAがその役割を果たした」と述べた。
ただしピゲCEOは、長期的には民間の衛星事業者が費用を負担する市場へと変わらなければならないとした。ピゲCEOは「最初のミッションには捕獲システムの開発、宇宙環境での検証、標準の確立など、繰り返されないエンジニアリング費用が多くかかる」とし「同じ技術を反復適用し、打ち上げ費用が下がればサービス単価も下がり、需要も拡大するだろう」と述べた。
◇ 宇宙デブリの次は衛星アセットマネジメント…「韓国のロボット・発射体と協力」
クリアスペースが宇宙デブリ除去の後に見据える市場は衛星アセットマネジメントである。衛星アセットマネジメントは、任務を終えた衛星を安全に軌道から降下させ、故障した衛星は修理し、必要に応じて寿命を延長するサービスだ。
ピゲCEOは「大型衛星は4億〜5億ドル（約6100億〜7627億ウォン）がかかる資産だ」とし「外部の事業者が衛星の軌道離脱や管理を代行するなら、衛星事業者のコスト構造も効率的に変わり得る」と説明した。
衛星修理も潜在力が大きい領域である。ピゲCEOは「7億ドル（約1兆0690億ウォン）規模の衛星がアンテナ1本が完全に展開せず失敗する場合もある」とし「軌道上で介入して修理できれば、莫大な保険損失と任務失敗を減らせる」と述べた。
ピゲCEOは「最初に設計したものを設計し直さず再利用すればコストを下げられるし、修理のために必要な打ち上げ費用はこの15〜20年で大きく下がったうえ、次世代発射体が登場すればさらに下がるだろう」とし「長期的には衛星事業者が寿命延長、軌道離脱、修理サービスをコスト構造に自然に反映する市場が形成されるだろう」と展望した。
ピゲCEOは「クリアスペースの究極的な目標は、衛星の寿命延長が必要なとき、軌道上での修理が必要なときに自然に選ばれるサービス提供者になることだ」とし「長期的には地球軌道を越え、月や火星など深宇宙の環境でもロボットベースのサービスを提供したい」と述べた。
今回の来韓でピゲCEOは韓国企業、研究機関、大学関係者らと会う予定である。ピゲCEOは「韓国の強みは発射体、ロボットシステム、産業部品、地上局・運用能力だ」とし「アップルがアイフォーンを設計するが、サムスン、ソニー、TSMCなどグローバルなサプライチェーンとともに製品を作るように、軌道上サービスも韓国を含む各分野の専門企業と協力したい」と付け加えた。