宇宙探査事業で技術競争を繰り広げる大富豪イーロン・マスク氏とジェフ・ベゾス氏の次なる戦場は、宇宙空間で宇宙船に燃料を補給する「宇宙ガソリンスタンド」になりそうだ。ウォール・ストリート・ジャーナル（WSJ）によると、これまでライバル関係にあったこの二人の大富豪は、月や火星への野心的なミッションを準備する中で、宇宙での燃料補給方法の開発に取り組んでいるという。
宇宙燃料補給とは、追加の推進剤を積んだ宇宙船が地球軌道上を周回しながら、他の宇宙船に燃料を供給する方式である。この方式により、燃料補給を受ける宇宙船は打ち上げ時の重量を抑え、より多くの貨物や科学機器、乗組員を搭載して地球からさらに遠い宇宙まで到達し、ミッションを遂行できるようになる。
WSJは、宇宙の高速道路サービスエリアとも言えるこの構想がSF小説のように聞こえるかもしれないが、この概念自体は既に1960年代初頭にNASAが宇宙開発競争で当時のソ連に先んじるために検討していたものであると伝えている。同紙は「このアイデアは当時実現されなかったものの、消え去ったわけではない」とし、「（マスク氏の）スペースXと（ベゾス氏の）ブルーオリジンほど宇宙燃料補給を深宇宙構想の中核に据えた米企業はない」と説明している。
科学者たちはこれまで、打ち上げ前に地上で全ての燃料を充填するようロケットと宇宙船を設計してきたが、これには一定の成果があったものの限界もあった。例えば、1960年代と1970年代にNASAの宇宙飛行士を月に運んだ「サターンV」ロケットは、重量が3,250トンに達し、そのうち約2,750トンが燃料であった。
マスク氏は2017年のある会議で、自社の宇宙船「スターシップ」について「燃料運搬船を打ち上げて軌道上で燃料を補給すれば、（宇宙船の）燃料タンクを満タンにできる」と述べ、これによりスターシップを火星まで送り込めるだろうと語った。
宇宙ガソリンスタンドの実現に向けた最大の課題は、真空の宇宙環境において沸騰し蒸発しやすい極低温の推進剤（燃料）を大量に移送し、保存することである。宇宙軌道上で宇宙船同士がドッキングした後、膨大な量の燃料を一方から他方へ送る必要がある。スペースXとブルーオリジンが検討中の燃料は、液体状態を保つために極低温で冷却する必要があるため、容易に沸騰して蒸発してしまう。
米空軍研究所の元主任科学者、トーマス・クーリー氏（Thomas Cooley）は「地上でも難しいのに、それを今度は宇宙で、ある巨大な冷蔵庫から別の冷蔵庫へポンプで送らなければならない」と指摘している。
WSJは、この構想の実現におけるもう一つの変数として、必要となるロケット打ち上げの回数を挙げている。実現のためには、まず地球軌道上にガソリンスタンドに相当する燃料貯蔵所を打ち上げ、その後、燃料を積んだタンカー宇宙船を何度も打ち上げて燃料貯蔵所を満たす必要があるからである。業界では、月面着陸ミッションに最低10回から最大40回の打ち上げが必要になると見込んでいる。
同紙によると、一部の業界幹部は、スペースXやブルーオリジンがNASAのスケジュールに合わせて宇宙燃料補給を利用した月面着陸船を準備できるかどうかについて懐疑的な見方を示しているという。
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