はじめに

宇宙エレベーターは、1895年にコンスタンチン・ツィオルコフスキーの思考実験報告書^（1）に基づき、最終的にブラッドリー・エドワーズ^（2）によって具体化された、安価で定期的な宇宙輸送システムである。近年、石川洋二ら^（3）は、エドワーズが示した建設手法を現状の技術レベルで再構築することで、2050年代に宇宙エレベーターの実現を目指したプロジェクトを企画し、その可能性を示している。

宇宙エレベーターの実現には多くの障害があり、主な障害は高強度テザーと信頼性の高いクライマーの開発である。テザー材料にはカーボンナノチューブ（CNT）が最適とされているが、現在のCNTテザーは引張強度や伸長の点でまだ不十分であり、さらなるイノベーションが求められている。

一方、より重要なもう1つの技術は、高速で信頼性の高いクライマーの開発である。クライマーが静止軌道に1週間程度で到達する場合、クライマーは時速200kmを超える速度となり、少なくとも36,000kmの静止軌道（GEO）まで故障なく走行して、積載物を運ぶ必要がある。また、このような速度でクライマーがテザーを登るには、数千kwのモーターを複数台稼働させるパワーが必要である。有線受電やバッテリーだけでは到底間に合わないので、レーザー/マイクロ波ビーム^（2）などの地上電源または太陽光^（4）から十分な電力供給をえることが検討されている。

本稿では、エドワーズ^（2）や石川^（3）らが提案した宇宙エレベーター建設構想の計画を基に、各建設ステージで考案された各種のクライマーに着目し、建設初期から将来の実運用までのクライマーの役割と構造、技術的特徴を紹介する。また、現状レベルでクライマーを昇降させるための力学的条件^{（5）（6）}を示すとともに、図1に示すようなテザー上を移動する小型クライマーの開発状況についても報告する。

図1　宇宙エレベータークライマーのモデル実験例