これがロケット科学の聖杯だ

科学・技術
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Stoke Spaceは、ロケット科学の聖杯とされる完全再使用可能ロケットの実現に挑戦している。現在、ロケットの第1段のみが再使用可能だが、同社は第2段カプセルを含むロケット全体の再使用を目指している。時速17,000マイルで大気圏に再突入する第2段を、液体水素を用いた独自のヒートシールドと24基の小型スラスターで保護し、着陸させる技術を開発中だ。Blue Originで推進エンジニアとして働いていた創業者のアンディとトムは、2019年に会社を設立。当初は生後3ヶ月の子供を抱えての独立であり、トムの裏庭の輸送コンテナでプロトタイプエンジンをテストするところから始まった。パンデミック直後の資金調達の困難を乗り越え、Y Combinatorの支援も受けながら、これまでに約9億9,000万ドルを調達。2024年には16万8,000平方フィートの工場に移転し、年内の初軌道打ち上げを計画している。完全再使用により打ち上げコストを削減し、年間150回程度に留まる商業宇宙打ち上げを飛躍的に増やすことで、宇宙経済の多様化と新たな用途の実現を目指している。

This Is The Holy Grail Of Rocket Science
Stoke Space is racing to build the world's first fully reusable rockets that can launch, survive reentry, and fly again ...

ロケット科学の聖杯への挑戦

Stoke Spaceのチームは、ロケット科学の聖杯を追い求めています。Stokeは、航空機のような再使用性を持つ、完全かつ迅速に再使用可能なロケットを構築しています。現在、ロケットのこの部分だけが再使用可能です。しかしStoke Spaceは、地球への過酷な再突入を最終的に生き延びることができる第2段カプセルを含む、ロケット全体に焦点を当てています。

これにより、宇宙でのあらゆる種類の新しい機会への扉が開かれる可能性があります。行きたい場所に、行きたい時に上昇して戻ってくることができるものがあれば、それはまるでiPhoneのApp Storeの瞬間のようなものだと思います。人々はそれを活用するために、本当にクレイジーなアイデアを思いつくでしょう。

創業の物語

では、2人の創業者はどのようにして、裏庭でロケットエンジンをテストすることから、宇宙旅行における最も困難な問題の1つを解決するまでに至ったのでしょうか。これがStoke Spaceの創業物語です。

アンディとトムは、シアトルの郊外、ワシントン州ケントにある本社を見学するよう私を招待してくれました。この地域は急速に、宇宙技術スタートアップのハブとして知られるようになっています。

Stoke Spaceで何を構築しているのですか。

宇宙へ行き、宇宙を通過し、宇宙から戻ってくるように設計された、完全かつ迅速に再使用可能なロケットを構築しています。本当に、宇宙へのアクセスのコストを下げ、可用性を向上させ、信頼性を向上させるためです。

現在、年間約150回の商業宇宙打ち上げしかありません。これは業界にとって記録的な数字ですが、ロケットが完全に再使用可能になれば、物事がどこまで進む可能性があるかと比較すれば、ほんの一握りに過ぎません。

潜在的な取引が150件しかなく、そのほとんどがStarlinkに占められているため、可用性はそれほど多くありません。そのため、可用性を得るためにかなり多くの費用を支払っても構わないという顧客がいます。しかし、宇宙経済をより普遍的で多様なものにし、これらの新しい分野やアプリケーションのいくつかを可能にするためには、コストが大きな障壁となっています。

NovaとAndromedaのハードウェア設計

ハードウェアアーキテクチャ自体について説明してください。NovaとAndromedaの設計について説明していただけますか。

Novaは、2段式の軌道投入ロケットです。第1段は他のロケットと同様に機能します。大気圏から突き抜け、エンジンを再始動して、下流域または発射場に着陸します。これまでに製造された中で、燃料効率の点で最高性能のロケットエンジンの1つを搭載しています。小規模な会社としては大きな技術的挑戦でしたが、長寿命と迅速な再使用性にとって非常に重要な要素であり、成果を上げていると思います。

第2段は残りの軌道まで進みます。通常、ロケットは完全に廃棄されます。ここ数年、業界は第1段を再使用する能力を示してきましたが、これは変革的なものでした。これにより、企業は年間10〜20回程度の打ち上げから、現在の150回という数字まで規模を拡大できるようになりました。

しかし、第2段は依然として毎回のミッションで廃棄されています。それは主に、第2段カプセルが軌道から落下する際に時速17,000マイルで移動しているためです。その高速のために、降下中に摂氏2,700度以上に加熱されると、最終的に分解してしまいます。

つまり、これらは数百万ドルの機械であり、製造されるだけでなく、飛行適性を証明するためにテストおよび受入テストを受けなければなりません。そして宇宙に行って廃棄されるのです。

革新的な第2段再突入技術

彼らの第2段、つまり上段のAndromedaカプセルが再突入を生き延びることができる仕組みは次のとおりです。ペイロードを放出した後、閉じて地球の大気圏に再突入します。その時点で、カスタムヒートシールドが作動します。これは、熱交換器を流れる冷たい液体水素を使用して、再突入の極端な熱を吸収します。

その後、24基の小型スラスターが作動し、減速して適切な角度で着陸するのを助けます。迅速な再使用性により、工場やテスト施設、それに伴うすべてのインフラを拡大することなく、飛行頻度を拡大することができます。

それが、あなたが世界に存在する必要があると考えたものだったようですね。そして、他の誰かがやらないなら、あなたがやる必要があったと。

そうです、その通りです。

創業者の原点

ロケット製造に興味を持ったきっかけは何ですか。子供の頃から常に興味があったことですか。

覚えている限り、いとことの裏庭でEstusロケットをやっていました。そこから本当に飛び立ちました。意図したものではありませんが、洒落を言ってしまいました。高校の頃から、推進をやりたいということはかなり明確でした。エンジニアリングをやろう、エンジニアリングで最も格好いいことは何だろう。まあ、それはおそらくロケット推進だろうという感じでした。

トムとアンディは、Blue Originでジェット推進エンジニアとして働いている間に出会いました。彼らは2019年にStoke Spaceを創業するために退職しました。

最終的に、どのようにして退職して一緒に会社を始めることにしたのですか。

かなり早い段階で、「よし、アンディと私は会社を始めるぞ」となりました。当時、私たちは何をするかまったくわかりませんでした。「よし、会社を始めよう。欲望とスキルと解決する必要がある問題のベン図の真ん中で出会うようなことをいくつかブレインストーミングしよう」という感じでした。そしてある日、「人々はまだロケットを廃棄している」という問題があることに気づきました。そして、誰もその問題に真剣に取り組んでいるようには見えませんでした。それに加えて、私たちはそれを解決する方法についてかなり良いアイデアを持っていると思っていました。それで、「よし、これだ」となったのです。

当時、150以上のロケット企業が存在していましたが、あなたはそれらすべてを見たと思います。自分の会社を始めるべきだと確信し、実際に彼らがやっていることよりも優れて競合できると確信したのは何だったのですか。

会社を始めることは直感的ではありませんでした。最初の傾向ではありませんでした。それらの多くを見ましたが、その多くは、あまり明るい未来があるようには見えない、PowerPointの資料の束でした。私たちは確かに両方ともハードウェアの人間だったので、そういったPowerPointのアイデアのいくつかを現実に持ち込むのに何が必要かを理解していました。

リスクを取った起業決断

彼らの重要な洞察は、初日から再使用性に焦点を当てれば、コストを削減し、可用性と信頼性を向上させることができるというものでした。しかし、彼らがアイデアを信じていたとしても、それは依然として大きなリスクでした。

この会社を始めた時、お二人とも明らかに快適な仕事をしていました。小さな子供がいました。会社を始めてゼロから始め、あなたたち二人以外に塹壕に誰もいない状態で飛び込むことを決めるのは、大きな決断のように思えます。

正直なところ、非常に無責任に感じました。個人的にこれまでにした中で最も難しい決断でした。私には生後3ヶ月の子供が家にいて、退職しようとしていた本当に高給の仕事がありました。

6ヶ月後に何の正当な進展もなければ、それが再評価するきっかけになるという、期限を設けたシナリオを自分たちに与えました。なぜなら、会社を始めることに関して、私たちは本当に何も知らなかったからです。

最初の数ヶ月の多くは、エンジニアリングに没頭することと、会社を始めるとはどういうことなのかを理解することでした。私たちは2019年9月に始めました。だから、パンデミックが現実のものになるまでそれほど時間はかかりませんでした。そして私たちは「ああ、これは正しい決断だったのか」と本当に思いました。6ヶ月という期限ぎりぎりのところで、ようやく何らかの進展を得ることができました。

その頃に最初の小切手を手に入れたと思います。そして、私たちは本格的に始動しました。

裏庭でのプロトタイプテスト

最初の資金で、彼らはトムの裏庭の輸送コンテナでプロトタイプエンジンを構築し、テストを始めました。

その当時、アンディは地下室でストーリーを磨くために必死にPowerPointを作成していて、私はガレージでこの鋼鉄構造物を溶接し、それを輸送コンテナに運んでボルトで固定していました。それが2ヶ月近くの私たちの日々の過ごし方でした。

私たちはハードウェアを実演したいと思っていました。合理的に少額の資金で、圧力供給式のガス状水素液体酸素スラスターを開発し、端から火が出るのを見せて、「ねえ、初期の投資家の皆さん、私たちはこれをやりたいんです。ここに私たちがすでにやった小さな小さなピースがあります」と言えることがわかっていました。

では、これらがすべてが始まった輸送コンテナですね。

ここから始まったのです。これは主に保管用でした。こちらが実際のテストセルがあった場所です。

はい。これについて説明してください。

テストスタンドです。まだそこに痕跡のようなものが見えます。酸化剤のものが片側に、燃料のものがもう片方に。実際、私がStokeのために最初に作った元の作業台が、まだそこにあると確信しています。

私たちがランタンクと呼んでいたものは、本当にシリンダーでした。それから壁の外に貯蔵タンクがありました。

壁に沿ってたくさんのバルブ。

テスト品のすぐそばにもたくさんのバルブがありました。はい、この施設全体をおそらく2ヶ月で建設しました。1月のある日のことをはっきり覚えています。「よし、今私たちは確信した。次に何をすればいい?」という感覚を覚えています。

資金調達の挑戦とY Combinator

Y Combinatorに至ったきっかけは何ですか。

資金調達の挑戦を非常に過小評価していました。私たちが完全に見逃していたことが一つあるとすれば、それです。私たちには人脈がありませんでした。裕福な叔父もいませんでした。すべてを自力でやらなければなりませんでした。資金調達を始めた時、ちょうど新型コロナが発生しました。市場は閉鎖されました。誰もポートフォリオを生き延びさせること以外には関心を持ちませんでした。だから、本当に厳しい環境でした。

YCは明らかに、比類のないネットワークを持っています。彼らは私たちが言語を話すことを学び、資金調達プロセスと全体的な道筋を理解するのを助けてくれます。それがYCをやる理由です。YCは初期段階の大きな部分でした。YCはラウンドに弾みもつけてくれたと思います。

どのようにして資金調達が上手になったのか気になります。

ベンチャーの世界の多くは、特に当時、SaaSに向けられていました。私たちはSaaSビジネスとは非常に異なるストーリーと非常に異なる財務モデルを持っています。初期段階での私の目標は、ハードウェア企業への投資により近いかもしれない別のエンジェル投資家を紹介してもらうことでした。

非常に重要で、今でも常に心に留めていて、引き継ぐであろうアドバイスが一つありました。それは、「ノーと聞くことに慣れろ」ということです。

ノーの後にノーばかり聞いている時に、信念を保ち、火を燃やし続けて前進し続けることは困難です。

これまでにいくら調達してこのすべてを構築しましたか。

これまでに約9億9,000万ドルを調達しました。確かに、そのすべてを使ったわけではありません。業界の他のグループと比較して、非常に効率的に運営していると思いますが、ここまで来るのは旅でした。

主要なマイルストーンと施設

過去数年間で、彼らはいくつかの主要なマイルストーンを達成しました。2022年に最初の完全なエンジンテストを完了しました。2024年に、この16万8,000平方フィートの工場に移転しました。次は、今年後半に予定されている軌道への初打ち上げです。

ここにはエンジニアリングスペースと製造スペースがあります。アビオニクスとエレクトロニクスからすべてを構築しています。ロケットのすべての部品がここで作られます。左側にエンジン組立があります。右側に積層造形があります。背後に構造があります。ここですべてが起こります。

この施設は年間約7機の車両を製造するように設計されています。

実行のスピードと、この深い技術的作業を構築し、長い時間軸を持つ何かを構築するために必要な忍耐とのバランスをどのように取っていますか。

これは非常にトリッキーです。これが難しいことを知っておく必要があります。すべてを完璧に分析することはできませんし、最終的にはゴムが道路に接地し、テストしなければなりません。したがって、反復できる速度が、可能な限り速く難しいことをする能力にとって根本的に重要になります。

失敗を計画しなければなりません。たとえば、ロケットエンジンを開発していてエンジンが故障した場合、どのくらい早くその教訓を学ぶことができますか。必要な変更を加えて、次のものを出すことができますか。速くするためには、基本的に工場の床に準備ができているものがあった方が良いですよね。

ロケットのすべての部品を自分たちで作る能力が欲しいのです。

イテレーション速度の重要性

学べば学ぶほど、全体的な開発タイムラインとそれに伴う全体的な開発コストは、どれだけ速く反復できるかに結びついています。そして、自分で部品を作れない場合、反復サイクルは外部のサプライヤーに依存することになります。

テストスタンドで何かを学び、分解し、ここに運転して戻し、分解し、機械工場で変更を実行し、またそこに運転して戻し、テストスタンドに統合して、私たちは進んでいきます。

つまり、1ヶ月のサイクルが1日か2日に短縮されます。

この会社を構築する上でのソフトウェアの重要性について話してください。これは私にとって驚きだったのですが、実際に構築している製品だけでなく、会社の運営方法にとっても重要だということです。

この会社は、文字通りガレージで物を作ることから、FAA の監督下で政府のペイロードや人間さえも運ぶ車両を飛ばすまでにスケールしなければなりません。

そして、どういうわけかガレージからそこまでの橋渡しをしなければなりません。その橋渡しは、多くの企業にとってしばしば非常に痛みを伴うものです。

私たちの業界では、ロケットを作って出荷し、それでおしまいです。打ち上げられて海に着陸し、二度と見ることはありません。しかし、私たちが構築したいのは、軌道に行き、飛び回り、また戻ってくる車両です。

そして、その車両をできるだけ速く方向転換させて、何度も何度も行きたいのです。うまく機能しましたか。部品はどのくらい使用されていますか。予防保全をいつ行う必要がありますか。いつ予定外の保全を行わなければなりませんか。これらすべての質問が私たちの目の前にあります。

ソフトウェアとBolt Line

私たちは今、ソフトウェアがその多くを自動化できる時代にいます。AI やその他の新しい開発について、工場の労働者が仕事をしながら、これらの質問への回答をログに記録することをよりシームレスにすることに本当に興奮しています。

そして、ソフトウェアを使用して情報を抽象化し、スライスして、それを必要とするさまざまな機能に送信します。

それで、私たちは非常に早い段階で、これをすべて行う独自のツールを構築する決断をしました。それを中心に私たちの業務を構築しようとしています。私たちはそれをBolt Lineと呼んでいます。それが私たちの成功の大きな部分を占めています。

製造およびテスト施設に加えて、彼らはフロリダ州ケープカナベラルの歴史的な複合施設14に打ち上げサイトを建設しています。

1962年にジョン・グレンが地球を周回する最初のアメリカ人となるために打ち上げられたのと同じ場所です。

私たちは軌道に到達するためにすべてのピースをまとめる作業をしています。ケープカナベラルで大規模な建設プロジェクトが進行中で、それは素晴らしく進んでいます。開発と認定を完了している第1段と第2段のエンジンがあります。

今起こっている構造物の製造があります。複数の構造認定品を製造しました。Moses Lakeに施設があり、そこで構造的な観点から、また極低温条件でそれらをテストしています。

ソフトウェアとアビオニクスは、ハードウェア・イン・ザ・ループテストを行っている別の大きな分野です。車両のすべてのアビオニクスをフライトコンピューターおよびGNCソフトウェアと一緒に統合してオンにしています。そのため、常にシミュレートされたミッションを飛行させて、アビオニクスとソフトウェアスタックが堅牢で飛行の準備ができていることを証明しています。

成功後のビジョン

成功した場合、世界はどのようになりますか。

成功すれば、私たちは毎日これを飛ばしています。

あなたたちが実際にこれをやり遂げられると信じ始め、あなたたちのクレイジーな計画がうまくいくと思った瞬間はいつでしたか。

一番最初は、これが追求する価値のあるアイデアだと自分たちを納得させることでした。

このアイデアに対する確信のレベルに到達したとき、私たちはこのアイデアを試す義務が世界に対してあると言いました。成功するかどうかにかかわらず、このアイデアは十分に良いものです。試されなければならないのです。

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