宇宙ビジネス

未来のUI – Space Xに見る全面タッチスクリーンの利点と弱点

昨今、宇宙関連のニュースを聞くことが増えてきた。イーロン・マスク氏率いるSpace X は宇宙船「クルー・ドラゴン」での有人宇宙飛行を成功させた。宇宙飛行士を宇宙ステーションまで送り届け、無事に帰還も果たした。 このフライトには日本人宇宙飛行士の野口 聡一氏も参加しており、無事宇宙から帰還を果たした聡一氏のニュースを見た方も多いだろう。 Amazonの創業者のジェフ・ベゾス氏は起業したBlue Originが7月20日に初宇宙旅行を行うことも話題になっている。この宇宙旅行にはベゾス氏自身も参加するという。 そんな中で宇宙船のデザインも変わってきている。特に注目されているのは前述のSpaceXのクルー・ドラゴンがコクピットにタッチスクリーンを採用し、主だった操作を全てタッチ操作で行うという点だ。 SpaceXのタッチスクリーン指向のUI クルー・ドラゴンの船内はSF映画に出てくるような未来的なデザインになっている。コクピットには、アポロ計画の宇宙船やスペースシャトルなど、これまでの宇宙船にあった大量のボタンやレバー、計器類などは無くなっている。 その代わりにあるのが大きなタッチスクリーン。いくつか物理ボタンはあるものの、主な操作は全てタッチスクリーンで行われる。またSpaceXの宇宙服もそのグローブがタッチスクリーン操作に対応したものになっている。 クルー・ドラゴンは自立型の宇宙船で、宇宙空間での航行や宇宙ステーションへのドッキングなどは全てソフトウェアが行う。操縦桿や多数のボタンは必要なく、操縦者はタッチスクリーン上で航行を確認し、タッチ操作で宇宙船の設定を行うことになる。 クルー・ドラゴンの船内 ゲーム感覚で操作できるシュミレーター もちろん緊急時などのために、手動での操作も可能だ。SpaceXはクルー・ドラゴンでの宇宙ステーションへのドッキングシミュレータを公開しており、手動でクルー・ドラゴンを操作する場合、どういった感じになるのか試すことができる。なかなか遊びがいのあるシミュレータになっているので、ぜひ一度試してみてほしい。 このシミュレータで注目すべきは、UIのデザインが昨今のスマホアプリやビデオゲームを彷彿とさせる作りになっていること。そうしたものに慣れ親しんだ人であれば、宇宙飛行士としてトレーニングを積んだ人でなくても直感的に操作できる。 Teslaとも共通するコンセプト イーロン・マスク氏が同じくCEOを務めるTeslaの車内インテリアも同じようなコンセプトを持っている。極力、人間の操作する部分を減らし、ソフトウェアによる制御による自動化を目指している。 テスラのユーザー体験。しばらく乗ってみてわかったその凄さ 例えば、新型のモデルSではシフトレバーはなくなり、自動車自身がギア操作の制御を行う。どうしても人間が操作したい場合にタッチスクリーンからドライブ/リバースの変更などを行う。 Here you go! https://t.co/yGBIFdbIB1 pic.twitter.com/1A9BBWwfkE — Sawyer Merritt 📈🚀 (@SawyerMerritt) June 11, 2021 他の宇宙船との違い このデザインはどのくらい斬新なのか?SpaceX以外で最近話題になっている他企業と比べてみよう。 クルー・ドラゴンのライバルとされているのがボーイング社の宇宙船「スターライナー」だ。現在開発中で、7月にもテストフライトが予定されている最新鋭機だ。こちらは伝統的な大量の計器、ボタン類が多く配置されたコクピットとなっている。 AmazonのCEO ジェフ・ベゾスが同じくCEOを務め、7月20日に初の宇宙旅行を計画しているBlue Originはどうだろうか。その参加チケットが2800万ドルで落札されたことが話題になったためこちらも少し触れておこう。 Blue Originの宇宙船「ニューシェパード」は、11分間という短時間でのほぼ完全自動運転の宇宙旅行を目的とした宇宙船だ。そのため、旅行客のためのスペースが大きく取られていて、クルー・ドラゴンのようなコクピットも存在しない。 これからはタッチパネルが標準的なUIに? 近い将来に、インターネット、スマートフォンなどに慣れ親しんでいるデジタルネイティブの世代が宇宙飛行士の中心世代になるだろう。その際にトレーニングコストを大きく下げることができることが期待されている。 また、タッチスクリーンのUIはChromiumやJavascriptといったWeb系のソフトウェア開発でよく使われる技術で作られており、現代的なWebアプリライクのUIを実現するのに活用されている。 タッチスクリーンは有用か SpaceXはなぜタッチスクリーンを採用したのか、宇宙船の操作に対してどんなメリットがあるのかを通じて、全面タッチスクリーンの可能性を考えてみよう。 タッチスクリーンによるUI/UXの評価 物理デバイスをタッチスクリーンにすることで、UIはソフトウェアで構成されたものになる。これにより、Webソフトウェアなどで用いられているUX/UIの指標と照らし合わせ、評価・検討することができる。 SpaceXのソフトウェアの全容は公開されていないが、画像や動画など公開された情報からクルー・ドラゴンのUIはWebソフトウェアでも重視されているUIデザインの鉄則を押さえていることが見て取れる。 タッチスクリーンの利点1: エラープルーフの面でも有利 こういった鉄則を踏襲することは、単純な使いやすさの向上だけでなく安全面でも重要になる。緊急事態が起きた際などに、焦りからのとっさの操作間違いが起きないようなUIデザインは、安全性が重視される宇宙船において重要なポイントだ。 タッチスクリーンの利点2: 慣れ親しんだユーザビリティーの実現 SpaceXは目新しさでタッチスクリーンを導入したのではなく理論に基づいてインタフェースがデザインされており、いくつかのUXの法則を実現することでユーザビリティの高いUIを実現している。その例をいくつか見てみよう。 フィッツの法則 画面上の対象間の移動に関する人間の動作をモデル化した法則。主にマウス操作で移動にかかる時間を計測する。近年ではタッチデバイスでの研究も盛んに行われている。 フィッツの法則はUIの普遍的な法則と言われており、クルー・ドラゴンのUIも多くの要素がこの法則を考慮しているようだ。例えば操作画面では主だったボタン等を画面の端に配置しており、これはフィッツの法則を踏襲していると言える。 またフィッツの法則と照らし合わせて、優れたインタフェースとしてパイ・メニューがある。SpaceXのシミュレータで確認できるが、宇宙船の飛行制御UIはこのパイ・メニューを元にしたインタフェースになっている。 ヤコブの法則 ユーザーの経験則に基づいたUIデザインの法則で、ユーザビリティに関する10の原則が提唱されている。経験則に基づいてユーザビリティを評価するヒューリスティック評価の指標とされることが多い。 クルー・ドラゴンのUIは、前述したように現在のアプリやゲームなどで一般的なUIに近いデザインになっている。それらに慣れ親しんだ人であれば、その経験から、ある程度直感的に扱えるデザインになっている。 複雑さの保存の法則 どんなシステムやプロセスにも、減らすことのできない複雑さが存在するという考え方で、その複雑さはシステムとユーザーのどちらかが引き受けなければならないとされている。 この法則にしたがって考えると、従来の宇宙船は、その複雑さをシステムだけでなく、操縦者側も大量のボタンや計器類などを使用することで負担していたと言える。 クルー・ドラゴンでは、シンプルに分かりやすくデザインされたUIの利用や宇宙飛行制御の自動化などにより、その複雑さをシステム側に移行して、操縦者の負担を減らすことができている。 UXデザイナーなら知っておきたいデザインに関する10の法則 タッチスクリーンの利点3: 製造コストの削減 SpaceXは、安価でのロケット打上げが大きなセールスポイントになっており、タッチスクリーンの導入も製造コスト削減に一役買っているだろう。 従来のコクピットに比べてタッチスクリーンは、ハードウェアの製造やメンテナンスが簡単に行える。また問題が起きた際のソフトウェアの修正はもちろん、タッチスクリーン自体の交換も簡単だ。 さらにソフトウェア更新により、機能の追加やインタフェースのデザイン変更といった改修も簡単なので、タッチスクリーン自体は長く使い続けることができるだろう。 タッチスクリーンの利点4: 船内の空間を確保できる タッチスクリーンであれば、物理的なボタンの設置に比べて省スペースで設置できる。事実、クルー・ドラゴンのタッチスクリーンは位置を変える時ができ、宇宙飛行士の乗り降りの際などに十分なスペースを確保できる。 また、ソフトウェア上のUIは自由にデザイン可能。つまり、そのシチュエーション毎に必要な情報のみを表示することができる。 画面表示を切り替えて複数の情報を管理できるため、物理的な計器類を大量に置く必要がない。こうしたデザインはTeslaのタッチスクリーンでも確認でき、画面の切り替えが分かりやすいようにデザインされている。 クルー・ドラゴンでは最長で5日間の民間向け宇宙旅行も計画されており、快適に過ごせる船内はこうした宇宙旅行でのユーザー体験向上にも貢献するだろう。 画面下のメニューで表示内容を切り替えられるTeslaのタッチスクリーン タッチスクリーンの利点5: トレーニングコストの削減 前述したように、タッチスクリーンに慣れ親しんだデジタルネイティブ世代は直感的に扱えるだろう。では、これまでの宇宙船に慣れ親しんだ宇宙飛行士はどう感じるのだろうか? このUIの開発には、かつてのスペースシャトル搭乗ミッションもこなしたベテランの宇宙飛行士 Douglas Hurley氏、Robert Behnken氏が協力している。操作性の向上やミスタッチがなくなるよう改良に貢献したという。 彼らは、これまでと異なるデザインのUIを習得するトレーニングが必要だったと語っているが、最終的には問題なく技能習得を済ませている。 実際に、2人は2020年5月に行われたSpace X初の有人宇宙飛行ミッション「Demo-2」に参加し、クルー・ドラゴンで宇宙に行っている。このDemo-2ミッションではHurley氏は宇宙船の制御機能を確認するために、手動での飛行試験も行っており、タッチスクリーンでの操作を問題なくこなしている。 前述のシミュレータのように、ソフトウェアのUIであればPC上でも操作を確認することができる点も挙げられる。本格的な搭乗型のシミュレータがなくても、トレーニングを積むことができるのは大きなメリットだ。 タッチスクリーンのデメリット では、タッチスクリーンに問題はないのだろうか。タッチスクリーン導入の弊害になりそうな問題点を考えてみよう。 タッチスクリーンの弱点1: 常にスクリーンを見なければいけな 物理ボタンを用いたインタフェースとの最大の違いは、タッチスクリーンは画面を見ながら操作が必要な点だろう。物理ボタンのように、よそ見をしながら操作するのは難しい。 そのため、宇宙船の外の様子とタッチスクリーン上のインタフェースを同時に確認する必要がある。これはデザインの大きな制約である。これが自動車や航空機を完全タッチスクリーンにすることが難しい理由の一つだろう。 タッチスクリーンの弱点2: スクリーンの故障 = 宇宙船の故障 また、多くの人が心配するのは、電気系トラブル等でタッチスクリーンが表示できないと何も操作できないということだろう。 物理ボタンや計器がどれか一つ故障しただけであれば、他のボタン等は使い続けることができる。しかし、全面タッチスクリーンは故障すると宇宙船の機能がほとんど操作できなくなってしまう。こういった事態を考慮した運用を十分考える必要があるだろう。 タッチスクリーンの弱点3: 再トレーニングが必要 前述した内容と矛盾するようだが、今までの宇宙船のインタフェースに慣れていた宇宙飛行士にとっては慣れるまでのトレーニングが必要になるだろう。タッチスクリーン上の操作自体はそれほど難しくないだろうが、タッチスクリーンを使うこと自体に心理的に慣れる必要がある。 特に宇宙飛行士は、様々な緊急事態を想定する必要がある。緊急事態が発生した場合でも、タッチスクリーン上でスムーズに宇宙船を制御できるように十分なトレーニングが必要だろう。 デザイナーに必要なのはスキルアップではなくスキルチェンジ タッチスクリーンはデザインのあり方を変えるか? 宇宙船という安全性を要求されるものにタッチスクリーンを導入することを不安視する声がある一方で、SpaceXの新しいデザインが宇宙船の概念を変えると評価する声もある。 これまでの宇宙船の大量の物理ボタンをタッチスクリーンに一新したのは、日本のガラケーやBrackberryやNokiaのようなキーボード型のUIを持っていたスマートフォンが、タッチスクリーンをメインとするiPhoneに取って代わられたことを思い起こさせる。 […]

コロナ禍に負けない!アメリカの宇宙ビジネス企業を紹介

イーロン・マスクのSpaceXはコロナ流行後でも、宇宙事業を継続 Amazon設立者の宇宙ビジネス企業Bleu OriginはNASAの月面着陸計画に参加 サンフランシスコの注目宇宙ビジネス企業Planet Labsは衛星画像技術でコロナ禍でも一躍発揮 Rocket Labの小型ロケット打上げサービスが宇宙ビジネスの未来を切り開く はじめに 近年、アメリカでは宇宙ビジネスのスタートアップ企業の成長が注目されている。年始にはk、2040年までに宇宙事業は1兆ドル以上の市場規模に成長するとの見通しも、米商務長官ウィルバー・ロスによって発表された。 その背景には、NASAの積極的な宇宙事業の民間委託がある。NASAの宇宙開発の顔だったスペースシャトル計画は、コストが高過ぎるとして2011年の飛行を最後に終了した。 そこでNASAは宇宙事業を民間委託し、企業間の価格競争を起こすことでコストを抑えるという試みを始めた。つまり宇宙ビジネス関連企業が成長する大きなチャンスとなっているのだ。 そして、そこから生まれる新しいサービスにも期待が寄せられている。例えば、Orbital Insightは人工衛星で撮影した石油タンクの画像を、AIを用いて分析することで石油貯蔵量を推定し、石油投資に利用するサービスなど。 日本でも、ホリエモンこと堀江貴文氏の出資で有名なインターステラテクノロジズをはじめとした宇宙ビジネス関連のベンチャー企業のニュースを聞くことが増えてきており、宇宙ビジネスはより身近になりつつある。 一方で、残念なことにコロナウイルスのパンデミックは宇宙ビジネスにも大きな影を落としている。いくつかのロケット打上げが延期され、企業の資金繰りも困難になっている現状だ。 しかし、この状況に負けずに、宇宙という大きな目標に向けて事業を継続する企業も多い。本記事ではこれらの企業とその現状を紹介する。 また、そのサービスを知る上で、重要なキーワードの簡単な解説も入れているので参考にしていただきたい。今後の宇宙ビジネスを知る上で重要なトレンドになるだろう。 テスラのイーロン・マスクが設立したSpace X イーロン・マスク氏がCEOを務めることで知られるSpaceXは、今最も勢いのある宇宙ビジネス企業の1つだろう。SpaceXのサービスはロケットの開発・打上げ、有人宇宙船の開発と、それを利用した宇宙旅行の提供、衛星インターネットの提供など多岐にわたる。 SpaceXはコロナウィルスの流行以降も積極的に事業を続けている。ここ最近の大きな動きを紹介しよう。 衛星インターネットサービス『Starlink』の人工衛星打上げ SpaceXは、4月22日に『Starlink』人工衛星の打上げに成功した。 Starlinkとは、衛星コンステレーションによって衛星インターネットを提供するサービスだ。衛星コンステレーションとは、多数の人工衛星を連携させて構成するシステムのこと。近年、小型衛星による衛星コンステレーションを用いたサービスで宇宙ビジネスに参入する企業が増えてきているのだ。 その中でも、SpaceXは12,000基以上の小型人工衛星による大規模な数の衛星コンステレーションを構築し、衛星インターネットサービスの提供を構想している。 これは主に北米・カナダを対象としたサービスを想定しており、将来的には40,000基以上の人工衛星を用いて世界全体にそのサービスを拡大する構想だ。 地上から見ることができるStarlink衛星 コロナウィルスの影響で打上げ延期があったものの、4月22日の打上げでは60基以上のStarlink人工衛星を軌道上に投入することに成功した。この打上げでStarlinkを構成する人工衛星は420基が軌道投入されたことになる。 イーロン・マスク氏は2020年中に北米・カナダで試験的にサービスを開始する計画を語っており、今後も順次衛星を打上げていく予定だ。 また、この打上げに使用されたロケット『Falcon 9』は人工衛星を切り離した後に、大西洋上の無人ドローン船への着艦にも成功し、再利用可能ロケットの実現を確かなものにしつつある。 4月22日に実施されたロケット打上げと回収 SpaceXとNASAの有人宇宙飛行プロジェクト SpaceXは、NASAから委託された有人宇宙飛行プロジェクトのために、宇宙船『クルードラゴン』の開発を進めている。そして、NASAは5月27日に『クルードラゴン 』の有人宇宙飛行テストのために打上げを行うと発表した。 これはSpaceXにとっては初の有人宇宙飛行ミッションであり、NASAにとっても9年ぶりとなる有人宇宙飛行となる。この打上げの前段階として、2019年に実施されたテストでは無人宇宙船の打上げと国際宇宙ステーションへの往復を達成している。 このテストが成功すれば、その次の有人宇宙飛行も実行される予定となっており、その搭乗者には日本人宇宙飛行士の野口聡一氏も候補に挙がっている。 宇宙船『クルードラゴン』 Amazon設立者による宇宙ベンチャーBlue Origin Blue OriginはAmazonの設立者であるジェフ・ベゾス氏が設立した宇宙ビジネスのベンチャー企業だ。主にロケット開発・運用、宇宙船の開発などを行っている。Blue Originはコロナ禍の中でも従業員の感染リスクを考慮せずに、打上げ計画を進めていると批判的に注目も浴びてしまっているが、その研究開発に大きな注目が集まっているのは間違いない。 有人宇宙飛行サービスの構想 Blue Originの事業で注目を浴びているのが『ニュー・シェパード』ロケットによる有人宇宙飛行計画だ。この構想は、最大6人が搭乗可能なカプセル型の宇宙船を高度およそ100kmの宇宙空間まで打上げて、約10分前後の宇宙旅行を体験できるというもの。 この宇宙旅行の価格はおよそ20万ドルになると言われている。また、この宇宙船とロケットは再利用が可能。宇宙船はパラシュートで落下し、ロケットはブースターによる垂直着陸が可能なので、次の飛行でも利用することができる。 早速2019年の12月11日に12回目の打上げテストに成功しており、近い未来に宇宙旅行が実現すると期待されている。 『ニュー・シェパード』の宇宙飛行プロセス 月面着陸計画『アルテミス計画』への参加 Blue Originは、NASAの月面着陸計画の『アルテミス計画』のために月面着陸船の開発を進めている。 アルテミス計画では、2024年までに有人月面着陸を目指し、さらに2028年までに月面基地の建設が予定されている。人類を再び月に送り込もうという壮大な計画なのだ。2024年の有人月面着陸では、男女それぞれの宇宙飛行士が参加する予定になっており、実現すれば女性として初めて月面着陸した宇宙飛行士が誕生することになる。 この計画は、アメリカの官民協力体制で進められているが、各国の宇宙機関とも協力しており、宇宙航空研究開発機構(JAXA)も協力を表明している。 さらに、月までの宇宙飛行だけでなく、月面基地や宇宙ステーションの建設資材の運搬や補給などで、多くのロケット打上げが必要とされており、計画には数十社が参加する予定になっている。 NASAは5月15日に、各国の宇宙機関及び民間企業と協調して計画を進めていくためのガイドラインとして『アルテミス協定』を発表し、その実現に向けて準備を進めている。 NASAの月面着陸のロードマップ このアルテミス計画の開発・実行部隊として、Blue Originの他に、SpaceX、Dyneticsの2社もNASAによって選定された。NASAは今回選定された3社の計画に9億6700万ドルの資金を用意しており、そのうちBlue Originの開発計画には5億7,900万ドルを提供するとしている。 Blue Originは他2社よりも大規模な月面着陸船を開発を計画しているため、最も高額な資金提供となった。この高額投資からはNASAのBlue Originへの期待の高さがうかがえる。 実際に、今回の選定の中で、Blue OriginはSpace Xより高評価を得ていた話もある。そして、Blue Originはこれを実現するため、軍事企業のロッキード・マーティンをはじめとして、ノースロップ・グラマン、Draperと協力して統合型月着陸船(Integrated Lander Vehicle, ILV)の開発を進める予定だ。 Blue Originの月面着陸計画の紹介動画 また、余談にはなるがAmazon自体もKuiperという衛星インターネットサービスの提供を計画している。これはSpaceXのStarlinkの強力な競合相手になるだろうと言われている。 サンフランシスコの衛星画像スタートアップPlanet Labs Planet Labsは元NASAの開発者であるWill Marshall氏らによって設立されたサンフランシスコのスタートアップ企業だ。人工衛星の開発とその人工衛星で撮影した衛星画像を取り扱うサービスを提供している。 高品質な衛星画像サービスを開発、提供 現在、軌道上にはPlanet Labsの所有する小型人工衛星およそ150基が打ち上げられており、それらで構成される衛星コンステレーションにより、地球上のあらゆる場所の衛星画像を撮影している。 そのうちの120基以上を占める人工衛星『Dove』は、CubeSatと呼ばれる超小型衛星に分類され、高品質の画像を撮影できる。また多数の人工衛星により、地球全体をカバーする衛星画像を毎日リアルタイムで撮影可能だ。 さらに、超小型でありながら分解能は3〜5mで高解像度。また、Planet Labsは別の人工衛星による衛星画像サービスも提供している。例えば、彼らの人工衛星『SkySat』は72cmの分解能をもち、より高解像度の画像を提供できる。 今、DoveのようなCubeSatと呼ばれる超小型衛星が注目されている CubeSatは、前述の通り、超小型の人工衛星だ。1999年にカリフォルニア・ポリテクニック州立大学とスタンフォード大学によって仕様が策定され、民間企業だけでなく、大学などの研究機関でも教育・研究のために開発されている。 大学での開発が想定されているため、CubeSatは従来の人工衛星に比べて安く容易に開発できるのが特徴だ。 さらに、小型・軽量なため他の打上げ計画に相乗りして打ち上げることが可能となり、そのコストを大きく抑えられるメリットがある。大きさは1ユニット(1U)10cm x 10cm x 10cmを基本として、1U、2U、3Uといったようにサイズが規定されていてる。 また、1ユニットの重量は数kg。Planet LabsのDoveはCubeSatの規格で3Uサイズ(30cm x 10cm x 10cm)に分類される大きさで、非常にコンパクトであることがわかるだろう。 近年では、集積回路やソフトウェアなどの技術向上によりDoveのように小型でも高性能なCubeSatの開発が可能となっており、CubeSatを用いた宇宙ビジネスに参入する企業が増えてきている。 CEOのWill Marshall 氏と人工衛星『Dove』 Planet Labsの衛星画像は、グーグルマップをはじめとする地図の作成や自然環境の変化の研究、物流・交通や災害発生時の状況確認、また北朝鮮のミサイル監視などの軍事的な用途も含めて、多くの分野で使用されている。 また、コロナウィルスの影響の分析にも使用されており、物流・交通状況変化の分析に役立っている。 例えば、次の画像では中国、武漢市の交通状況を確認できる。都市封鎖前の2020年の1月12日と封鎖後の1月28日で、交通状況が大きく変化していることを見ることができる。 Planet Labsの衛星画像。武漢市の様子(1月12日) Planet Labsの衛星画像。武漢市の様子(1月28日)  […]

NASA、火星でヘリ型ドローンを飛ばす!  2020年に打ち上げへ

 いまやすっかり身近な存在となったドローン。平昌オリンピックの開会式では無数のドローンによる編隊飛行が世界中を魅了し、さらにAmazonやGoogleなどが自動宅配への活用を目指しているなど、その可能性はいまなお広がり続 […]…