計算は至ってシンプルです。今後10年間で、何基の衛星が打ち上げられるのでしょうか？それらには何枚の太陽電池パネルが必要でしょうか？そして、その要件を満たす太陽電池パネルは、現在どれくらい製造されているのでしょうか？答えは「たくさん」「非常に多く」「全く足りない」です。Regher Solarは、宇宙品質の太陽電池パネルのコストを90%削減し、生産量を桁違いに増やすことで、まさにその点に着目しています。
決して控えめな目標ではありませんが、幸いなことに科学と市場は好意的に受け止めており、同社にとって追い風となっているようです。問題は、コストと性能の適切なバランスを見つけつつ、製造が比較的容易であることです。もちろん、もし簡単な答えがあれば、誰かがすでにそれを実行しているでしょう。
地球表面で使用する太陽電池は、宇宙で使用されるものとは大きく異なります。地上ではサイズや質量の制限がほとんどないため、太陽電池は大きく、重く、効率が低くても、はるかに安価に製造できます。一方、宇宙用太陽電池は、高効率、超軽量、そして放射線や温度変動といった宇宙の様々な危険に対する耐性が求められます。これは最高級の製品であり、コストは5～10倍にもなり、小規模なプロセスと高価な材料が用いられます。
Regher Solar社は、宇宙グレードの太陽電池を開発しました。宇宙専用太陽光発電レベルには達していませんが、それに近い性能です。しかも、コストはほんの一部で、既存のプロセスで大規模に生産可能です。2億ドル規模の静止衛星1基を製造するのであれば、最高のパネルに投資しても構いません。パネルは総コストのほんの一部に過ぎないからです。しかし、寿命の短い小型衛星を1万基も展開しようとすると、パネルの部品構成比がかなり大きくなり、20%の性能低下はそれほど悪くないと言えるでしょう。
Regher 社の CEO 兼共同創設者であるスタニスラウ・ヘラシメンカ氏は、同社の製品に特効薬はないが、むしろ段階的な改善と、新しい宇宙経済にとって実際に何が重要であるかを理解することだと説明した。
「この技術は高コスト・少量生産の分野で発展してきました」と彼は説明した。「宇宙用パネルは、通常ゲルマニウムやガリウムヒ素といった非常に高価な基板から始まり、多くの高価な加工工程を経て完成します。さらに、宇宙グレードのインターコネクト、高価なガラスやカーボンファイバー、あるいはアルミニウムの基板、そして手作業による組み立て…最高の性能と低劣化を実現していますが、拡張性は全くありません。仮に10倍の量を作ろうとしても、到底無理です。」
しかし、打ち上げられる衛星の数は明らかに2倍、3倍、そして最終的には10倍へと増加しつつあります。地上のセルをそのまま載せるわけにはいきません。すぐに故障してしまうでしょうし、実績のあるIII-V族セルメーカーでさえ、十分な在庫を保有していないでしょう。そこでレガー氏は、両方の長所を融合させ、宇宙対応でありながら、安価で迅速に製造できるセルを開発しました。
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「現在、私たちは研究開発用のパイロットラインを稼働させており、50キロワットという少量生産のパネルを製造しています。これは宇宙産業の生産量の約5%に相当します」と彼は述べた。「しかし、シリコンを用いて設計し、パッケージは自動生産に対応しているため、パイロットラインから10メガワット（宇宙産業の生産量の10倍に相当）の生産量まで、1年で移行できるはずです。」
この製品は新しいものですが、特殊な技術や前例のない技術は使用されていないため、このような増産は実際に可能かもしれません。ヘラシメンカ氏は、地球と同等の価格で宇宙並みの性能を実現するために行ったいくつかの変更点について説明しました。
まず、シリコン基板の厚さを大幅に薄くしました。これは逆説的ですが、放射線の吸収が少なくなるため、放射線に対する耐性が大幅に向上します。また、不純物とドーピングを調整することで低温で硬化するようにし、損傷した部分を80℃に加熱するだけで修復できるようにしました。コーティング、相互接続、接合は宇宙環境でも安定しています。また、いわゆるベゼル部分に割り当てられるスペースも縮小されたため、太陽光に敏感なセルが表面積をより多く占めるようになりました。さらに、これらのセルを（画像で実証されているように）柔軟にすることで、特殊な形状にもフィットし、物理的耐久性も向上させる予定です。
どこまで進めるかは、衛星群を構成する衛星のコストと予定寿命という、常に変化する目標に依存していました。直感に反するかもしれませんが、Starlinkのような衛星群運用会社にとって、衛星の性能が良すぎるとリスクとなり得ます。数千基もの衛星を運用する場合、ユニットエコノミクスが重要になります。打ち上げから5年後に衛星を交換する計画が明示されている場合、必要以上に性能が良すぎたり、高価すぎたりすることは避けたいものです。もしその時点で衛星がまだ100%稼働しているのであれば、おそらくどこかの段階で多額の費用を節約できたはずです。
「コンステレーションの設計者は、特定の軌道上で特定の期間滞在することを想定し設計します」とヘラシメンカ氏は述べた。「2週間滞在したい人なんていませんし、15年も滞在したい人もいません。ほとんどの人は低軌道に着陸して、そこで5～7年しか滞在しません。ですから、私たちはまさにこの要件に合わせて設計しました。その後に性能が低下しても、お客様も気にしないので、私たちも気にしません。」
Regherはこの新興市場への挑戦により、Techstarsの2019年度バッチに選出され、その後メーカーとの交渉を開始し、契約交渉を本格化させました。また、NASAのSBIRフェーズIとNSFフェーズIIの助成金も獲得し、合計110万ドルの資金を獲得しました。プロトタイプと検証資金を保有するRegerは、夏の間に3,300万ドルのLOI（基本合意書）を調達し、さらに5,000万ドルの調達を予定しているとHerasimenka氏は述べています。
非常に有望ではあるものの、同社は迅速に行動を起こさなければ、他社に先を越されてしまうリスクを負うことになる。「わずか数年で状況は一変し、業界がそれに気付いた時には市場機会は失われている」とヘラシメンカ氏は述べた。明らかにレガー・ソーラーは、この機会を掴むための存在となるつもりだが、まずはパイロットプラントを稼働させ、その後は本格的な製造ラインを稼働させるために、多額の投資を求めている。具体的な内容はまだ発表されていないが、ヘラシメンカ氏によると、機関投資家からのシードラウンドで500万ドルを調達しており、これは年末までに完了する予定だ。さらに個人投資家からも90万ドルを調達する予定だという。
大手航空宇宙企業からの関心と、NASAとNSFの両方からの承認（SBIR経由）を得ているReger社は、事業展開に向けて好位置につけているようだ。しかし、難しいのは新型パネルの設計か、それとも実際に製造することか？その答えは、もうすぐ明らかになるだろう。
(最後から2番目の段落の資金に関する若干の誤った記述を修正するために更新されました。)
