京大の発明

いざ、宇宙へ！人類の地球外移住が本格化 増え続ける人口、止まらない自然破壊……21世紀後半、地球は危機的な状況に陥り、地球外への移住が計画された。そしてついに、地球の周りに大規模な宇宙ステーションが建設され、“宇宙移民”が続々と地球外に移り住み始めた。火星を地球そっくりに作り変えて移り住む“テラ・フォーミング”も、数年後にはスタートする。こうした、宇宙移住の実現のためには、宇宙に巨大な建造物を作る技術が必要だが、そのベースになっているのは、数十年前に実用化された「宇宙太陽発電所」の建設技術であった……。

ついに宇宙太陽発電所が稼働！ 太陽光発電装置の小型化、ロケットの輸送能力向上など、様々な壁がクリアされ、ついに宇宙太陽発電所＝SPS（Solar Power Satellite）が完成。地球上空36,000kmの静止衛星軌道に、約4平方kmの巨大な太陽電池パネルが“花ひらいた”。曇りや雨でも発電可能。地上は夜でも衛星軌道上は地球の影に隠れないため、24時間365日発電可能だ。それをマイクロ波 （電波の一種で、レーダーや電話、テレビ、電子レンジなどに用いられる）で地上へ送り、得られる電力は約1GW（100万kW）。これは原発1基分に相当する！

一足先に『ワイヤレス給電』が普及！ 宇宙太陽発電が“大きさ”や“重さ”など“物理的な問題”で少し足踏みしている間に、マイクロ波送電技術を応用した「ワイヤレス給電」が一般に普及した。例えば携帯電話やパソコンは、通話やインターネットをしながら充電。家電製品は全てコードレスになった。おかげで家の中はスッキリ！バッテリー切れで“メールができない！”なんてことも無くなった！

宇宙太陽発電の“心臓部”がほぼ完成！ 宇宙太陽発電所は、人工衛星の太陽光パネルで集めた電気エネルギーをマイクロ波に変え、それを地球上に送り、再び電気エネルギーに変換するシステム。その心臓部である、“送受信システム”は、アンテナ制御の高性能半導体の進歩などにより、ほぼ完成した。実用化は目の前！

30m上空から地上の携帯電話を充電！ 2000年には電気自動車の無線充電実験、2001年には太陽光発電とマイクロ波送電装置を備えた宇宙太陽発電所の小型モデルをJAXAなどと共同開発、そして2009年には飛行船を使って、上空30mから地上の携帯電話に送電する実験を行った。宇宙太陽発電所実現への一歩を進めるとともに、災害などで停電した地域にマイクロ波を送って、携帯電話などを充電することも可能に！

成功の鍵は“電子レンジ”！？ マイクロ波を発生させるシステムには、電子レンジにも使われている「マグネトロン」が主に使われる。半導体を利用する手もあるが、マグネトロンの方が効率よく、高出力でコストも安い。ただし、マイクロ波の“波”にムラが出るので、それを調整するのが大変だが、マグネトロンで安定的にマイクロ波を送ることに成功した！

マイクロ波送電で模型飛行機を飛ばせ！ 宇宙太陽光発電の実現に向けて、具体的な実験が進んでいった。まずはこの年、マイクロ波で電気を送り、その電力で模型飛行機を飛ばす実験に、世界で2例目として成功。さらに、翌年の1993年には電離層プラズマ（地球の大気圏にあり、電波を跳ね返したり乱したりする作用がある）でマイクロ波送電を行う2回目の実験に成功した！（世界初の1回目も京大、1983年）

人類をあと1万年生き延びさせるには宇宙の力が必要だ！ これは、当時の宇宙太陽発電所研究のリーダーで、後に京都大学総長となる宇宙科学者・松本紘先生の言葉。地球のエネルギー資源が減り続けて無くなってしまうことを心配したからだ。そのためには、宇宙から太陽エネルギーを地球に送らなければならない。鍵を握るのは「マイクロ波」。その技術を極める必要がある──白羽の矢が立ったのが、当時、京都大学の4回生だった、ある若い学生……。これが、その後脈々と続く日本の宇宙太陽発電所の研究の礎となった。「人類をあと１万年生き延びさせたい！」。この思いが、学者から学者へ“魂のバトン”のように、受け継がれているのだ。