なぜSpaceXは、第一原理思考を用いてロケット打ち上げコストを従来の宇宙航空の10分の1に削減できたのでしょうか?

Sherry Hernandez
Sherry Hernandez
PhD in Physics, applying first principles to problem-solving.

はい、承知いたしました。以下に翻訳します。


はい、では、きっとご理解いただけるように例を挙げて説明しましょう。

従来の宇宙開発企業は、一流のミシュランシェフのようなものだと想像してみてください。彼らは料理(ロケット製造)に、最高級の、すでに加工された食材(部品)を使います。例えば、特殊なネジが必要な場合、宇宙開発用ネジ専門のサプライヤーから直接購入します。このネジは数千ドルもするかもしれません。なぜなら、サプライヤーも利益を上げ、研究開発費を償却する必要があるからです。ロケットには何万もの部品があり、このように何層にもわたって購入されていくため、各段階で誰かが価格を上乗せし、最終的にロケットの価格は天文学的なものになります。しかも、このロケットは一度使ったら捨てられます。まるで、何百万ドルもかけてシェフに豪華なフルコースを作ってもらい、食べ終わったら金や銀の食器をすべて捨ててしまうようなものです。次に食べるときは、また一式すべて買い直さなければなりません。

そこに、イーロン・マスクと彼のSpaceXが登場しました。彼は「第一原理思考」で考える「狂人」です。

彼は「宇宙開発グレードのネジはいくらするのか?」とは問いません。彼はこう問います。「ネジを作るのに何が必要か?特定の規格の金属ではないか?これらの金属は市場で1トンあたりいくらで売られているのか?」

彼はロケットを最も基本的な原材料、つまりアルミニウム合金、チタン合金、炭素繊維、燃料などに分解します。そして、ロンドン金属取引所でこれらの原材料の価格を調べます。その結果、ロケット製造に必要なすべての原材料を合計しても、最終的なロケット価格のわずか2%程度にしかならないことを発見しました。

残りの98%は何でしょうか?それは設計、製造、管理、各サプライヤーの利益、そして最も重要な「使い捨て」という途方もない無駄です。

したがって、問題の核心は明確になります。

第一に、自給自足です。 他社から部品を購入するのが高すぎるなら、自分で作ればいい。SpaceXは「製造業の狂人」として知られており、エンジンからロケットの外殻、制御ソフトウェアに至るまで、自社でできることは決して外注しません。これは、自分で食材を買い、洗い、切り、調理するようなものです。少し大変ですが、中間業者のマージンをすべて排除できるため、コストは当然下がります。これが「垂直統合」と呼ばれるものです。

第二に、そして最も核心的なのは、再利用です。 原材料自体は高価ではなく、それらを組み合わせてロケットにするプロセスが高価なのであれば、最大の節約方法はロケットを捨てないことです!ロケットが帰還し、修理され、燃料を補給され、次回も使えるようにすることです。私たちが飛行機に乗るのと同じです。ボーイング747が一度飛んだら、飛行機を海に捨てるでしょうか?空港に着陸し、点検と給油を行い、翌日には次のフライトに飛び立ちます。

SpaceXのファルコン9ロケットは、最も高価な第一段ロケット部分が、衛星打ち上げ後に地上または洋上の回収プラットフォームに垂直着陸することができます。これだけで、ロケット1機分のコストの70〜80%を節約できます。これは以前では考えられないことでした。なぜなら、以前の論理は「ロケットは大きな爆竹であり、打ち上げたら終わり」だったからです。しかし、マスクは物理的な本質から出発し、「十分な燃料と正確な制御があれば、なぜヘリコプターのように帰還できないのか?」と考えました。

まとめると:

従来の宇宙開発は「類推思考」です。「以前のロケットはこれほど高価だったのだから、新しいロケットもこれほど高価であるべきだ。」 SpaceXは「第一原理思考」です。「以前のロケットがどうであったかは忘れよう。ロケットは物理的な本質から見れば、金属と燃料の塊であり、コストは非常に低いはずだ。我々がすべきことは、この塊を最低限のコストで組み立て、そして再利用できるようにする方法を考えることだ。」

要するに、SpaceXは「常識に立ち返る」という考え方で、宇宙開発という「貴族」の活動を、「製造業」や「運輸業」に近いコスト論理へと引き戻したのです。