ＳＨⅢ ＤＥＳＩＧＮ ＳＴＵＤＹ

架空の人工衛星デザインをお手伝いする
しきしまふげん１．はじめに月刊『うちゅう』読者の皆様初めまして。しきしまふげんと申します。私自身をどの様な肩書きで紹介したら良いのか悩むところではありますけど、過去には人工衛星を擬人化して紹介する書籍を出して頂いたりしたこともありますので、人工衛星を描くイラストレータ・・・としておきます。
その様なつながりもありまして、昨年公開された映画『ぼくらのよあけ』では、登場する人工衛星「ＳＨⅢ（エスエイチスリー）」のデザイン協力として関わらせて頂きました。
この度、大阪市立科学館様より、その衛星デザイン作業についての解説をして欲しいとのご依頼を受けまして、こうして皆様にお話しさせて頂く事となった次第です。
２．『ぼくらのよあけ』とＳＨⅢについて『ぼくらのよあけ』という作品を皆様はご存じでしょうか？
今井哲也先生によるＳＦジュブナイル漫画であり昨年秋に映画として公開された作品。はるか宇宙の彼方から飛来し地球に不時着、そのまま眠りについていた異文明の惑星探査機「二月の黎明号」と、その「彼」と出会い再び宇宙に送り出そうと奮闘する小学生たちの物語です。
その作品に登場する「ＳＨⅢ」と呼ばれる人工衛星が、本稿の題材。高度に発展自己成長したＡＩが搭載され、自ら考え観測を行う宇宙観測衛星であり、物語中では大変重要な位置を占めているキーキャラクターなのです。

図１．『ぼくらのよあけ』Ⓒ今井哲也・講談社／２０２２「ぼくらのよあけ」
製作委員会

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３．デザイン作業について
ＳＨⅢのデザイン作業。具体的に何をするのかと言いますと、原作コミックの中に存在するＳＨⅢデザインをアニメでも自由に動かせるようにすること。原作では書かれていない様々なディティールを補っていく作業です。
ちなみに作業着手時には映画シナリオが完成されていませんでしたので「原作コミックの描写がそのまま映像化される」との前提で作業を行いました。

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また、本作業後に制作スタジオ側のデザイナー様が更に調整を行う為、映画に登場するＳＨⅢは本稿のデザインと多少異なるデザインとなっています。
大事なことですが、本稿のＳＨⅢに関する情報はデザイン作業のためにしきしまが独自に解釈した内容であり、映画『ぼくらのよあけ』公式設定ではないことを申し上げておきます。
４．ＳＨⅢを理解する
ＳＨⅢとはどの様な衛星なのでしょうか。原作中からキーワードを抜き出して、キャラクターとしての理解を深めるところがまずスタートです。
多くの観測実績を残した宇宙観測衛星であり、同時に地球に飛来する天体の監視もしている。高度な人工知能を備えている。ＩＳＳとドッキングしてのメンテナンスも行ってる。主人公曰く「超すげーんだよＳＨⅢは」原作では、２００９年に打上げられて２８年に亘って運用が続いている、とされている事も地味に重要な情報です。
とくに衛星の形を語る上で大事な情報は「任務」と「軌道」です。
ＳＨⅢの任務。それは宇宙の様々な天体現象を観測することと、地球に落ちてくる小天体を監視すること。一方、ＳＨⅢの軌道については原作で具体的記述が無い為、仮の軌道を設定しました（軌道については後述します）。
これらの情報がＳＨⅢの形を理解する為の大前提となります。
５．ＳＨⅢの形について
まずはＳＨⅢの全体像を眺めてみ ま す。光 学 望
遠鏡を先端に備え４本 尻 尾 を 持つ流星のようなシルエット。側面には大型の太陽電池パドルを広げ、下 方 と 後 方に大きな通信 アンテナを備えています（図２）。
図２．デザイン作業を終えて完成したしきしま案のＳＨⅢ

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とくに４本尻尾が生えたシルエットについては、劇中のあれこれのモチーフとリンクしている大事な部分と思われましたので、このシルエットは忠実に守るべきと考えました。
（１）大きさについて衛星はサイズ感の把握が難しいモチーフです。大きさを推し量れるような窓も無く、飛んでいるのは周囲に何も比較対象が無い宇宙空間なのですから。
ですが、時代設定的に使 わ 図３．ＳＨⅢサイズ感の検討（この図は原作コミック判のデザイン）
れたロケットはＨ‐ＩＩＡかＢでしょう
し、どちらであってもロケット先端の衛星フェアリングの最大内径は４.６ｍなので、ＳＨⅢも太陽電池パドルを畳んだ状態で約５ｍの円に入るサイズ感と考えました。
一方で、前後方向についてもＳＨⅢはだいぶ長さがあります。
そこで「ＳＨⅢは何度かの改装を軌道上で行っている」との設定を引用して、衛星は２つのモジュールを軌道上で合体させた親子衛星であると（勝手に）考えました。
衛星前半分は（２００９年の技術レベルで作られた）宇宙観測衛星。後ろ半分は（２０？年の技術レベルの）ＡＩ搭載機能拡張モジュールであり、ＳＨⅢ延命改修時に増設されたもの。つまり老朽化した古い衛星の後ろに新しい衛星を繋いで延命を図っているという解釈です。
現在、推進剤の尽きた衛星の後部に補給衛星をドッキングさせて寿命延長を図る試みは実用化されつつあり、この設定もその技術の延長としています。
（２）各モジュールについて衛星本体は大きく５モジュールに分割し、それぞれの役目を明確にしました。
前方からそれぞれ解説していきます（図４）。
ａ：望遠鏡センサモジュール
ＳＨⅢのアイデンティティーとなる望遠鏡はオーソドックスな光学望遠鏡のようです。原作描写から望遠鏡が映画でアップになるであろうと考えたので、主鏡先端部はアップにしても格好良く写るように既存の衛星を参考に細かい部分の設定を起こしています。

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図４．各モジュールの検討

衛星前後面に１つずつ設置されているもう１つのセンサは小惑星探査機「はやぶさ２」にも搭載されていたレーザーセンサ（ＬＩＤＥＲ／ライダー）としました。このセンサはレーザー光を使って宇宙空間のダスト（塵）観測が可能です。
ｂ：大型通信アンテナ
ＳＨⅢは高画質な画像をバンバン撮るので、それを衛星のメモリがいっぱいにならないうちに地上に降ろさなければいけません。
ＳＨⅢには最初から下と後ろにパラボラアンテナが１枚ずつありましたので、それぞれをデータ中継衛星用と地球の管制センター用に使うと想定しました。
特に後部アンテナについては、原作版のパラボラから光通信アンテナへ換装したらどうかとの提案をしきしまが行い、そのまま採用されています。なので劇場版ＳＨⅢはレーザー光線を使って地球との通信を行う設定になっています。
これはＳＨⅢがレーザー光線を話相手に当てて光通信を行うという演技をさせたら分かりやすく面白いのでは、という意図がありました。
ｃ：サービスモジュール
衛星中央部分はサービスモジュールと呼びます。望遠鏡に電力を供給したりその向きを変えたりすることが役目。望遠鏡の台座であり、人工衛星の生存に関する機能を担うモジュールです。
このモジュールは主鏡部同様画面にアップになる部分なので、スタートラッカや小７

ＳＨⅢ ＤＥＳＩＧＮ ＳＴＵＤＹ型通信アンテナなどの細かなセンサを追加で設定しています。原作設定で打上げが２００９年となっていましたので、アンテナの形などは現代の衛星っぽいものをそのまま使っています。
「ＩＳＳへのドッキング」との設定を受けて、グラップルフィクスチャ（ＩＳＳのロボットアームと結合するためのコネクタ）も追加しました。
ｄ：太陽電池パドル（ＳＡＰ）
太陽電池パドルは、工学的にも、キャラクターデザインとしても重要です。パドルは衛星全体に占める面積がとても大きく目立つにもかかわらず形状が単調なため、パドル描写に手を抜くと途端に衛星の魅力が失われてしまうからです。
特にＳＨⅢの晴れ舞台となるのは劇場用の横長スクリーン。画角の左右一杯にＳＡＰという翼を広げたＳＨⅢ、それはＳＨⅢの魅力を伝える「映えアングル」の１つなので、太陽電池素子の貼り方、パネルの間にチラ見えする電送ケーブルやパドル固定ピン、素子の貼り付けパターンなどを提案しました（図５）。
“未来の作品に登場する老朽化した人工衛星”ということで、ＳＡＰデザインは未来的なペラペラで軽いフィルム型ではなく、原作デザインの古めかしいアルミハニカム厚板構造のリジットパネルタイプのままとしています。
地味だけど大きい変更点として、ＳＡＰは取付け位置を１ブロック後ろにずらし、ＳＡＰの軸（ブーム部）を短くしています（※軸を短くするとＳＡＰがフラフラ揺れず望遠
鏡観測のノイズになりにくくなるのですが、観測センサの視野を広く取りたいとか、衛星

図５．太陽電池パドルを開いたＳＨⅢ（スタジオ側のデザイナー様が作成した最終ＣＧ）

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本体の影がＳＡＰ表面に落ちるのが嫌とかで取付け軸を長く取る衛星もいます）。
またＳＡＰの大きさは衛星の電力消費量と比例します。ＳＨⅢは大きなＳＡＰを備えていますが、これはＡＩモジュール（後述）が搭載されているために、ＳＨⅢは天文観測衛星としては似つかわしくないくらい電気を大量に使っているからと解釈。
ｅ：機能拡張モジュール
結合リングから後ろ、ここからはＳＨⅢが延命改修の際に増設された機能拡張モジ
ュールです。
まずはＳＨⅢの胴体で良く目立つ円筒形。ここをＡＩが格納されているモジュールと解釈しました。ＡＩモジュールは高熱を発するため、冷却用にミラー状の（放熱用）熱制御材が貼りまくられているという設定。
ＡＩモジュールはＯＳＲと呼ばれる熱制御材が使われているという設定にしています。
ＯＳＲは鏡のようにギラギラに反射するので、物語終盤で“ある物体”がランデブーしたときに、モジュール鏡面に物体が映り込む演出が取れる様にと意図していました。
ｆ：４本尻尾衛星から４方向に生えている巨大な足というか尻尾。後ろ半分だけでも短期間宇宙機として自活できるよう、衛星として活動できる最低限の部品がついています（両者が結合すると一部のセンサとエンジンが過剰になるので、結合後は古い（前）モジ

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ュール側の航法系が不活性化されます）。
また４本尻尾が装備されている理由として、それぞれ尻尾の先端に赤外線センサが取り付けられており、４基が協調同時観測を行うことでデブリの立体視観測を行う、という解釈をしていました。またこの尻尾はそのままのデザインですと宇宙機としては少し重そうなイメージが有ったので、カーボンの骨の上に金色の断熱用熱制御材を巻いた飛行船のような表皮として設定しました（中身は推進剤とＡＩモジュール冷却剤タンクです）。
６．ＳＨⅢの形について色についても考えます。衛星は耐熱塗料などを除き塗装されることはほぼありませんので、ほとんど全てが素材の色そのままとなっています。細かい事は省略しますが、太陽熱から守りたい部分は金色か白。内部の熱を逃がしたい部分は銀色になります。
衛星の色調が単調にならないように金色の場所（断熱用熱制御材）、つや消しグレーの場所（エンジン部耐熱合金）、黒い場所（カーボン地肌・もしくは反射防止塗装）、ギラギラ反射する場所（熱反射素材）、それぞれを使い分けるようにしました。
７．軌道
そして最後に軌道です（図６）。衛星の形を理解する際に、軌道は切っても切り離せない事柄です。衛星の目的が定まると軌道とセンサの向きが決まり、軌道が決まると太陽電池パドルと通信アンテナの向きが決まります。
軌道については原作描写から「ＩＳＳとドッキング」「宇宙観測任務」「物語終盤で日本から打上げられた物体と交差」の３ワードを抽出。

図６．ＳＨⅢの軌道の検討

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結果、３条件をほどほどに満たした「ＩＳＳ軌道と同一の軌道傾斜角」で、「ＩＳＳより２００ｋｍほど高い高度６００ｋｍを飛んでいる」と設定しました。
高度の設定など意味が無いように感じられるかも知れませんが、宇宙機が飛んでいる高度によって地球の見え方が違うので、高度の情報は衛星と地球が１つの画面にどのくらいの対比で映れば良いかの物差しになります。
以上、駆け足になりましたがＳＨⅢデザインについて解説させて頂きました。
８．終わりに
こうして形になりましたＳＨⅢ（劇場版）がどの様に描写されているのか、また原作デザインとどの様に形状が変わっているのかは、ぜひ原作や、今後発売予定のＢＤ＆ＤＶＤ（※）などで確かめて頂ければと、思います。
最後となりましたがこの様な発表の場を与えて下さった大阪市立科学館様、そして本稿をこころよく許諾してくださった『ぼくらのよあけ』製作委員会さまに深く御礼を申し上げます。
※編集注 ＳＨⅢが登場する「ぼくらのよあけ」コミックスとＢｌｕ‐ｒａｙ＆ＤＶＤの情報
１）原作コミック：今井哲也「ぼくらのよあけ」（講談社「アフタヌーンコミックス」全２巻）
２）劇場アニメ「ぼくらのよあけ」：監督：黒川智之、声優：杉咲 花（沢渡悠真役）、悠木碧（ナナコ役）ほか
Ｂｌｕ‐ｒａｙ＆ＤＶＤは、４月２８日（金）発売予定。詳しくは、２次元コードをご参照ください。
Ⓒ今井哲也・講談社／２０２２「ぼくらのよあけ」製作委員会

著者紹介

しきしまふげん人工衛星を描くことが多いイラストレータ。著書に人工衛星を擬人化した『現代萌衛星図鑑』（三才ブックス）がある。

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