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航天事业
- 转动地球的未来

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近年来，航天事业及其作为新兴产业的地位受到了很多关注。由于私营太空飞行公司的出现，卫星发射数量的迅速增加，为太空研发注入资金和人力资源，这个市场一直在迅速增长。在日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的领导下，日本工商界、政府和学术界正在共同努力，为太空事业注入新的活力，同时开始利用探索未知领域所获得的技术和经验来解决地球上的环境、食品以及其他问题。通过航天事业为地球创造更光明的未来的挑战已经开始。

以空间换空间，巨大的商机

― 公共及私营部门对月球探测和资源开发的势头不断增强

外层空间的物理探索始于20世纪50年代，目前正以惊人的速度向前发展。根据摩根士丹利、高盛和其他美国主要金融公司的估计，到2040年，太空产业的收入预计将超过1万亿美元，自2016年以来增长了三倍。在这种快速增长的背后，是私营公司在航天工业中发挥的作用不断扩大，直到最近，航天工业还完全由政府项目推动

在美国，美国国家航空航天局（NASA）已经从政府主导的太空开发转向利用私营部门。与以政府资助计划为基础的旧太空经济相比，由私营企业推动的新太空经济已经出现，越来越多的初创企业正在进入这个行业。美国宇航局不是单独处理政府项目，而是为公司提供财政支持，使他们能够承担广泛的项目。日本也是如此。2017年制定了“太空产业2030年愿景战略”，旨在将日本的公共资助太空计划转变为具有国际竞争力的产业，目标是到2030年将产业规模翻一番（当时约1.2万亿日元）。一个完全由JAXA和一些精选公司推动的行业正在发生巨大变化。

除了全球民营企业进入航天产业外，随着卫星研制、火箭制造、航天发射等技术创新和信息技术的发展，成本大大降低，这是航天产业作为新兴业务发展的主要因素。以发射成本为例，据说现在可以将一个 1 公斤的物体送入太空，其成本是 20 年前的十分之一。因此，进入航天业务的门槛已经降低，即使对于以前没有参与过航天工业的公司也是如此。

“太空业务”一词实际上涵盖了一系列领域，包括火箭和卫星的制造、发射服务、卫星服务和地面系统开发。太空业务可分为两大类：地球空间，涉及提供地球上使用的商品或服务；太空空间，涉及在太空中提供商品或服务。例如，前者包括广播和天气监测等卫星服务，以及在国际空间站等平台上进行实验以解决地球上的问题；而后者包括向太空发射火箭、在月球上建立基地以及探索火星和深空^*1.

在太空业务中，目前大多数地球空间活动都集中在卫星服务上，如天气监测、广播和导航（GPS等），这些服务与地面设备制造一起占据了约90%的市场份额。
从卫星获得的遥感数据可用于远程监测大范围内的许多物体，并有可能成为关键的数字化转型推动者，提高全球工业运营的复杂性和效率。例如，气象卫星数据现在可以与地面观测数据相结合，以提高准确性并提供附加值。随着航天事业的不断发展，地球观测和导航卫星的激增将对我们的日常生活产生重大影响。

作为迈向太空经济的第一步，全世界的注意力现在都转向了在月球表面建设基础设施的挑战。2019年，在阿波罗计划以宇航员首次登上月球而达到顶峰近半个世纪后，美国国家航空航天局宣布了阿尔忒弥斯探月计划。这是一个宏伟的项目，旨在将人类送去月球，建造Gateway（月球轨道上的载人空间站），并开展其他活动，运输物资和建造基地，使人类能够在月球表面持续生存，并探索火星和深空。

2020年10月，包括美国、加拿大和日本在内的八个国家同意参加该项目，并表示所有活动都将用于和平目的。在日本，2023财年与太空相关的总预算为6119亿日元，是有史以来最多的，其中包括与ARTEMIS计划相关的投资。此外，经济产业省（METI）还启动了一个示范项目，用于开发ARTEMIS项目所需的月球表面能源相关技术。

遥感图像

我们要去月球，因为面对挑战是人类的天性。
- 尼尔·阿姆斯特朗

利用我们的测量和互联的能力，开拓太空前沿

― 空间技术在地球未来的应用

横河电机在太空探索中的先锋作用可以追溯到60多年前，即1961年。当时横河电机为东京大学工业科学研究所发射的Kappa探空火箭提供了分析仪，用于研究地球电离层中的电子密度、电子温度和离子密度^*2。1962年，这台电离层分析仪首次在NASA火箭上发射升空。从那时起，横河电机向空间开发机构和公司交付了许多测量和控制仪器。

2020年，横河电机的共聚焦扫描仪单元交付给国际空间站（ISS），并安装在共聚焦显微镜系统上^*3用于在“KIBO”日本实验舱中进行生命科学研究。该系统有望为基础生命科学做出贡献，实现对活细胞活动的高速、高清晰度观察，以及对国际空间站微重力环境中细胞内蛋白质运动和生理反应的观察。

同时，在以空间换空间领域，我们正在与其他公司、政府机构和学术机构合作，进行月球表面工业设施建设的研发。我们加入了月球工业愿景委员会，该委员会的成员来自政府、学术界和工业界，并一直在支持HAKUTO-R。这是有史以来第一个由私营公司ispace公司承担的无人月球探测项目。本项目旨在探索和验证利用月球表面水资源的可行性。其目的是在月球表面建立一个供应链，收集月球沙子（风化层）中的微量水冰，将其液化，并电解产生氢气和氧气，氢气将用于发电和为火箭提供燃料。

横河电机的核心竞争力，即测量和互联能力，将用于该项目。
我们开发了一种测量设备，该设备将利用可调谐二极管激光光谱仪（TDLS）在月球表面寻找水。通过测量激光的吸收，TDLS能够测量氧气、水蒸气等的浓度。由于它没有活动部件，非常耐用，并且能够承受广泛的温度范围，因此当它在月球表面移动时，预计能够可靠稳定地测量月球风化层中水的分布。

从水资源勘探到水资源钻探、氢气生产和储存，为未勘探的月球表面建设工业基础设施带来了许多挑战。传感器和控制系统必须能够在极端恶劣的环境中运行，包括暴露在超高真空条件下、200°C或更高的昼夜温差以及宇宙射线中。横河电机的技术已在北极的工厂、沙漠地区和海上平台上投入使用，现在将应用于外层空间的极端环境。

此外，有必要假设月球基地可能没有操作员驻扎。横河电机在实施远程控制应用方面拥有丰富的经验，这些应用涉及对来自多个设施的数据进行集成管理和工厂运营的自主控制。如果有可能在月球和地球之间的超长距离上控制这些操作，那么预计这些技术将在地球上找到进一步的用途。

在资源有限、环境独特的太空中，有必要建立循环经济，需要节约资源的技术和资源回收用于当地生产和消费。如果为外层空间开发的创新回收技术和解决方案能够应用于地球，它们将有助于保护我们星球的环境。然而，这些都是任何一家公司单独行动都无法完成的任务;因此，横河电机将不断寻找机会，在这项新的太空业务中与其他参与者共同创造，实现彼此优势的结合。地球是浩瀚宇宙的一部分，所以思考宇宙意味着也必须思考地球。通过我们在太空业务这一新领域的活动，我们将继续构建展望未来的情景，并为可持续的未来指明道路。

下一代开拓者的照片