宇宙に浮かべた巨大なパネルで発電し、その電力を地上へ届ける——そんなSFのような「宇宙太陽光発電」が、いま現実味を帯びています。2026年7月18日放送の『ブレイクスルー』では、JAXAの田中孝治准教授が挑む世界初の取り組みが特集されました。この記事では、マイクロ波送電の仕組みから実現時期、私たちの暮らしへの影響までをわかりやすく整理します。読み終える頃には、エネルギーの未来がぐっと近く感じられるはずです。
宇宙太陽光発電とは？田中孝治が挑む「世界初」の仕組み
「宇宙太陽光発電」とは、宇宙空間に浮かべた太陽電池で発電し、その電力を電波などに変えて地上へ無線で送り届ける、まったく新しいエネルギーの仕組みです。今回の開拓者は、宇宙航空研究開発機構（JAXA）宇宙科学研究所の准教授・田中孝治さん。作家の相場英雄さんが、その研究の最前線であるJAXA相模原キャンパスを訪ねました。
宇宙航空研究開発機構（JAXA）の田中孝治准教授（引用：「ブレイクスルー」より）
ポイントは「宇宙で発電する」という一点にあります。田中さんが目指すのは、高度3万6000キロメートルの静止軌道に浮かべた人工衛星で大規模な太陽光発電を行い、その電気を地上へ送るという構想です。地上のソーラーパネルとよく似た見た目でありながら、置く場所を宇宙へと移すだけで、発電の常識が大きく変わります。
私が興味深いと感じたのは、「ロケットを飛ばすだけがJAXAではない」という点です。宇宙が世界の主戦場になりつつある今、そこはエネルギー開発の舞台にもなり得る。番組で示された世界初の挑戦は、その象徴と言えるでしょう。
マイクロ波送電の仕組み｜電波無響室での7メートル無線送電実験
宇宙で作った電気を、どうやって地上へ届けるのか。その鍵を握るのが「マイクロ波」です。マイクロ波は電子レンジや携帯電話にも使われている電波で、雲や雨があってもエネルギーをロスなく送れるという特徴があります。番組では、送信機から障害物を間にはさんでもLEDが消えない様子が実演され、障害物の影響を受けにくいことがわかりやすく示されました。
さらに驚かされたのが、JAXAの「電波無響室」での実験です。部屋全体が青いトゲトゲで覆われ、外部からの電波を完全に遮断できるこの空間で、送電側のパネルから約7メートル先の受信機へマイクロ波を送る実験が行われました。受け取った電気は街の模型へと流れ、観覧車と電車が実際に動き出したのです。
電線を一切使わずに、離れた場所へ電気を送って機械を動かす——言葉で聞くと簡単そうですが、これを宇宙規模で実現しようとしているのが今回の取り組みです。地道な実験の積み重ねが、壮大な構想を支えていることが伝わってきました。
100万キロワットは原子力一基分！24時間発電できるメリット
宇宙太陽光発電が実現すれば、どれほどの電力になるのでしょうか。田中さんによれば、衛星1基でおよそ100万キロワット。これは大型の原子力発電所1基分に相当する規模です。
最大のメリットは、24時間休みなく発電できることです。地上の太陽光発電は夜間は発電できず、天候にも大きく左右されます。一方、宇宙の発電所には、地上が夜のあいだも太陽の光が当たり続けます。雲もなく、光を遮るものもないため、天気に関係なく安定して電気を作り続けられるのです。
田中さんは、再生可能エネルギーの弱点が「予測して使いにくい」ことにあると指摘します。宇宙太陽光発電なら、太陽光を予測可能な状態で大規模に使える。これは既存のエネルギーシステムにはない特徴だと語っていました。もちろん発電時に二酸化炭素も出ません。コストの目標は1キロワットアワーあたり10円ほどとされ、他のエネルギーと同等の水準を見据えて研究が進められています。安定性・環境性・将来のコスト、この三つを同時に狙える点が、この技術の底力だと感じます。
実証衛星「おひさま（OHISAMA）」と軽量化の秘策とは
夢のような構想の前に立ちはだかる、大きな壁があります。それが「軽量化」です。ロケットの打ち上げは重くなるほどコストが上がるため、機体を軽くすることが欠かせません。宇宙太陽光発電では一辺2キロメートル以上にもなる巨大なパネルが必要になる一方、番組で紹介されたカイロスロケットの積載量は最大250キロほど。この大きなギャップをどう埋めるかが課題です。
そこで田中さんが取り組むのが、驚くほど薄いフィルム状の太陽電池です。従来のガラス板のような太陽電池と違い、小さなパネル1枚はわずか0.3グラム。さらに発電と送電を一体化する研究も進められています。実験に使う送電パネルは現在1枚20キログラムですが、これを10分の1の2キログラムほどにまで軽くすることを目指しているそうです。
今回の実験ではパネル3枚ですが、将来の衛星ではなんと約100万枚が必要になるといいます。そのため、ロケットには小さく折りたたんで積み込み、宇宙空間で大きく展開する技術も開発中です。こうした地上での無線送電実証を担うのが、小型の実証衛星「おひさま（OHISAMA）」。1キログラムを宇宙へ運ぶのに約100万円かかる世界で、1グラムを削る努力が実現への近道になっているのです。
宇宙太陽光発電はいつ実現？2050年ロードマップと日本の立ち位置
気になるのは「いつ実現するのか」でしょう。田中さんによれば、実用化を目指すロードマップは2050年ごろを見据えて描かれています。まずは高度450キロメートルほどに人工衛星を投入し、宇宙から地上への送電実験を行う計画です。番組では、実験機の打ち上げが近づいていることが紹介されました。経済産業省も次世代エネルギーとして支援しており、宇宙で発電した電力を地上へ送る実験に成功すれば、世界初の快挙となります。
日本の立ち位置も見逃せません。国の予算で2000年ごろから継続的にこの分野を研究してきたのは、ほぼ日本だけだといいます。まさにトップランナーです。ただし近年は、ヨーロッパが大きな予算を投じ、アメリカも巨額の寄付をもとに人工衛星を使った実験に踏み出しています。田中さんは「出遅れないように、高い技術で負けないようにしたい」と語っていました。
なお、地上でこの電力を受け取る設備は3〜4キロメートル四方、羽田空港ほどの広さが必要になるそうです。2024年12月には高度7キロを飛ぶ飛行機から電波を送り、飛行しながら角度を調整して的を捉え続ける実証実験も行われ、結果は良好だったとのこと。着実に前進していることがうかがえます。
マイクロ波の人体への影響は？デメリットと残された課題
大きな可能性の一方で、課題も残されています。まず多くの人が気になるのが、強力なマイクロ波を宇宙から地上へ送ることによる人体や飛行機への影響でしょう。この点について田中さんは、実証実験（デモンストレーション）を重ねることで、影響がないこと、あるいはきちんと共存できるシステムであることを少しずつ示していくしかない、と誠実に答えていました。まだ前例のない技術だからこそ、丁寧に調整を詰めていく姿勢が印象的です。
コスト面もハードルです。設備を宇宙へ打ち上げるロケット代など、初期投資は地上の太陽光発電より大きくなります。さらに、先ほど触れた羽田空港ほどの広さの受信設備も欠かせません。
技術的な難しさもあります。3万6000キロメートルも離れた宇宙から電波を送る際、地球は回り続けているため、わずかでも角度がずれるとエネルギーを受け取れなくなってしまうのです。この精密な制御を確立できるかどうかが、実現の分かれ道になります。夢だけでなく、こうした現実的な壁を一つずつ越えようとしている点にこそ、開拓者の凄みがあると感じます。
月・アルテミス計画への応用と『世界のエネルギーを平等にする』
田中さんが培ってきた技術は、地球のためだけではありません。かつて携わった小型衛星「イカロス（IKAROS）」の経験を生かし、その視線はさらに先へ向かっています。半世紀ぶりに人類を月へ送る「アルテミス計画」では、2032年ごろの有人活動が目指されています。
いま注目されているのが、月の極域にあるクレーターの永久影に、大量の水が眠っている可能性です。有人活動には水が欠かせませんが、水資源を活用するにはエネルギーが要ります。そこで田中さんは、月の軌道上からクレーター内へエネルギーを送るシステムを構想しているのです。宇宙太陽光発電の技術が、月開発の鍵にもなり得るというわけです。
最後に相場さんが「あなたにとってブレイクスルーとは」と問うと、田中さんはエネルギーの「偏り」に触れました。今使われているエネルギーは地域によって偏在し、それが世界の争いの一因にもなっている。もしこの技術が実現すれば、エネルギーの平等性が高まり、人類社会に貢献できるのではないか——。田中さんが掲げた『世界のエネルギーを平等にする』という言葉は、技術の話を超えて、私たちに大切な問いを投げかけているように思います。
まとめ
2026年7月18日放送の『ブレイクスルー』は、JAXAの田中孝治准教授が挑む「宇宙太陽光発電」を取り上げました。宇宙空間の巨大パネルで発電し、マイクロ波送電で地上へ届けるこの構想は、24時間・天候に左右されない発電を可能にし、衛星1基で原子力発電所1基分もの電力を生み出す可能性を秘めています。
軽量化やコスト、人体への影響など課題は残りますが、電波無響室での7メートル送電実験や飛行機を使った実証など、一歩ずつ前進しています。2050年の実用化を見据え、月開発への応用まで視野に入れる田中さんの挑戦は、エネルギーの未来を大きく変えるかもしれません。なお、同じエネルギー問題に”電気を減らす”側から挑む開拓者もいます。エアコンの電気代削減につながる新素材の回も、あわせてご覧ください。「世界のエネルギーを平等にする」というその言葉に、これからも注目していきたいですね。
※ 本記事は、2026年7月18日放送（テレビ東京系）の人気番組『ブレイクスルー』を参照しています。
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