Google Lunar XPRIZE(GLXP)に参戦している民間月面探査チーム「ハクト」は12月18日、静岡県浜松市の中田島砂丘にて新型ローバーのフィールド走行試験を実施、その模様をプレスに公開した。同チームが開発した2台のローバーは予定されたタスクをすべてこなし、実験は成功。月面にまた一歩近づいた。

ハクトのチームメンバーと、開発した2台の月面探査ローバー

実験のフィールドとなった中田島砂丘。月面のイメージに近いという

日本から唯一GLXPに参戦しているハクト

GLXPは、「月面を500m以上走行して撮影画像を送信できたチームが勝ち」というルールの、いわゆる"賞金レース"である。Googleがスポンサーになっており、2007年に開始された。2016年末までの打ち上げを目指し、現在、各国から18の民間チームが名乗りを上げているが、日本からは唯一、ハクトだけが参加している。

チームリーダーの袴田武史氏(左)と開発責任者の吉田和哉氏(右)

GLXPは賞金レース。この2つの条件を最初に達成できれば賞金をゲット

ただし、GLXP側で月面まで運んでくれるわけではないので、チーム側で打ち上げロケットの調達や、ランダーの開発まで行う必要がある。優勝賞金は2,000万ドルと高額なものの、実際にはそれ以上の経費がかかるため、賞金だけではまずペイしない。各チームは"月面の事業化"も考え、それぞれ独自に資金を集めることになり、結果として民間による月面開発が加速する…これがGLXPの真の狙いである。

ハクトは当初、「White Label Space」という名前の日欧合同チームであったが、ランダーを開発する予定だった欧州チームが脱落。現在は元々ローバーを開発する予定だった日本チームだけが残っており、他チームのランダーに相乗りする計画だ。相乗り相手はまだ明らかになっていないものの、開発責任者である東北大学の吉田和哉教授によれば、「ほぼ確定している。来年2月ころに発表できるだろう」とのことだ。

今回のフィールド実験は、GLXPの「中間賞(Milestone Prizes)」の審査を目的に実施されたもので、GLXPの審査員であるDavid Swanson氏が来日し、実験に立ち会った。この中間賞は、順調に開発を進めているチームを経済的にサポートすることが目的。着陸技術、走行技術、撮影技術という3分野が対象となっており、ハクトを含めた有力5チームがファイナリストとしてノミネートされている。審査結果は来年1月に公表される予定。

GLXP中間賞は3分野を対象に、総額600万ドルの賞金が贈られる

ファイナリストはこの5チーム。ハクトは走行技術でノミネート

ローバーを相乗りで月面へ送るにしても、10～30億円程度の相乗り料が必要になるという。ハクトは主に企業スポンサーや投資家からの出資で賄う方針であるが、チームリーダーの袴田武史氏によれば「かなりの金額は集まりつつある」とのこと。今回の中間賞を受賞することでより注目されるようになり、さらに多くの出資を呼び込みたい考えだ。

月面を模した砂丘をローバーが走る!

ハクトが開発したローバーは、4輪型の「Moonraker(ムーンレイカー)」と2輪型の「Tetris(テトリス)」の2種類。重さはそれぞれ8kgと2kgで、2台あわせても10kgしかない。他チームのランダーに相乗りするためには小型軽量である必要があるのだが、ボディにCFRP(炭素繊維強化プラスチック)を採用するなどして軽量化を図った。また車輪には「ULTEM」という高強度・低熱伝導性の新素材が使われており、3Dプリンタで造形した。

4輪型の「Moonraker(ムーンレイカー)」

こちらは2輪型の「Tetris(テトリス)」

Moonrakerの大きさは48(W)×60(D)×54(H)cmで、直径20cmの車輪を搭載している。高さ10cm以下の障害物であればそのまま乗り越えることが可能だが、それ以上の場合は避けて通るという。障害物の検知用として前面にレーザーレンジファインダーを搭載するほか、最上部には360度カメラも設置されており、周囲の様子を確認することができる。周囲の地形から、自己位置の推定も可能だ。

前面にはレーザーレンジファインダーを搭載

360度カメラ。ミラーで全方向を見ることができる

今回の実験では、月面に到達したMoonrakerが格納容器から出て、砂地や小石の上を走行する様子が披露された。実際に500m走るとなると数時間かかってしまうため、当日は100m程度の走行距離にとどめたが、数日前のテスト走行で、すでに500mの走行は達成しているそうだ。

コマンドを送信して格納容器が開き、Moonrakerが出てきた

ステアリングはないが、左右の車輪を逆回転させて方向転換する

轍を残しながら進むMoonraker。最高速度は10cm/s程度だという

小石の上を走行。車輪の溝の間に小石がちょうど挟まる場合も

なお、実際の月面でのオペレーションを模擬するため、今回の実験では「ローバーからの映像やデータだけで遠隔操縦する」「月・地球間の電波の遅延として3秒のディレイを入れる」「通信速度を100kbpsに制限する」などの制約条件を課していたが、特に問題は無かったようだ。

格納容器の中からMoonrakerが登場。走行を開始する

方向を転換し、砂地エリアをさらに前進していく

障害物(赤いコーン)を避け、小石が多いエリアを走行

運用画面。通信速度が遅いため映像はカクカクだ

ユニークなデュアルローバーシステム

Moonrakerも小型であるが、さらに小さいのがTetrisだ。サイズは27(W)×54(D)×21(H)cm。2つの車輪と長い尻尾を使って、日本の伝統的な玩具である糸車のように進むことができる。もし資金が足らずにMoonrakerの相乗りが難しくなった場合は、Tetrisだけを月面に送ることになってしまうが、Tetris単独でも走行できるよう設計されており、GLXPへの挑戦は可能だ。

2輪だけだと本体が回転してしまうので、長い尻尾がある

前面にカメラを搭載。なお上下が無い構造なので転倒にも強い

ただし、ハクトが目指すのはあくまでもMoonrakerとTetrisを連携させた「デュアルローバーシステム」である。このシステムによって、同チームが行おうとしているのが月面の縦孔探査。日本の月探査機「かぐや」が発見した縦孔に行き、そこからTetrisを降ろして、内部の様子を見ようというのだ。もちろん世界初のことで、吉田教授も「月のサイエンスに大きな貢献ができる」と意気込む。

デュアルローバーシステムでは、MoonrakerとTetrisをテザーで連結。Tetris側のウインチを使って、テザーを出したり巻いたりする仕組みだ。今回の実験では、連結した状態での走行と、崖の下にTetrisを降ろすデモンストレーションが行われた。なお、この縦孔探査はGLXPの競技とは無関係で、ハクトのオリジナルミッションとなる。

連結した状態で走行するMoonrakerとTetris

崖の下まで降りて、再び登ることに成功したTetris

また縦孔探査以外でも、デュアルローバーシステムにはさまざまなメリットがある。例えば走行中、障害物があったときに、Tetrisを動かして別の角度から様子を見るような使い方が考えられる。テザーを切断できるようにしておけば、万が一、Moonrakerが走行不能になったとしても、Tetrisが走行を続けるということも可能だ。ランナーが2人いるようなもので、競走で有利になるのは間違いない。

MoonrakerとTetrisを連結して走行している場面

Tetrisのウインチを使って崖の下に降りるデモ

今回、実験に使われたのはプレフライトモデル(PFM)であり、この結果を反映させて、今後、実際に月面へ行くフライトモデル(FM)の開発に移行する。今回の実験では、車輪の溝に小石が挟み込む現象が見られたが、吉田教授によれば、FMでは小石が挟まらないようにするか、あるいは挟まっても大丈夫なようにするか、設計を変えたいという。FMは2015年10月の完成を目標に、開発を進めていくとのことだ。