官民双方による双方向の対話と強固な協力は、開発プロセスの初期段階から継続的に行われなければなりません。
NASAのジェット推進研究所（JPL）とQualcomm Technologies Inc.の協力により、小型ヘリコプター型ドローン「Ingenuity」が生まれました。Ingenuityは2021年2月18日に火星に着陸し、地球の大気圏外で運用された初の自律飛行型プラットフォームです。
JPLとQualcomm Technologies, Inc.の協業は、イノベーションサイクルを15年短縮するのに役立ちました。
7月以降、「Ingenuity」と名付けられた小型ヘリコプター型ドローンは、火星へ向かう探査車「Perseverance」の下部に取り付けられていました。今年2月のドローンの到着は、地球の大気圏外で運用される自律飛行型プラットフォームが初めて実現したことを意味します。
このドローンは、宇宙科学探査に初めて用いられた機体でもあり、今後もさらなる初めての試みが続くと見込まれています。Ingenuityが火星で計画している実地飛行は、かつては視界や到達範囲の外にあるとされていた地域を偵察するための、将来の惑星間ミッションにおける航空探査の有効性を実証することを目指しています。
このプロジェクトは、他の科学的進歩と同様に、数十年にわたる科学的専門知識を活用しています。しかし、Qualcommの「Snapdragon Flight」プラットフォームを基盤とするこのドローンは、民間セクターの知見と指導も活用しています。この成果は、中核となる2つの協力者であるNASAとQualcomm Technologiesが、適切なタイミングと適切な方法で結びついていなければ、実現しなかったでしょう。
課題
Ingenuityが示す科学的成果を十分に理解するためには、火星探査がもたらす課題を詳しく説明する必要があります。第一に、火星の大気は地球の大気より99%薄く、そのため揚力を得ることが非常に困難です。第二に、地球と火星の間で通信信号が伝わるのに要する時間は3分から22分に及ぶため、遠隔操縦による飛行は不可能です。
こうした課題に直面しながらこのミッションを実現するため、Ingenuityには、コンピュータービジョンによる自律航法、知的な意思決定、そして小型で軽量な設計を可能にする、極めて低消費電力での高い計算性能が求められました。このようなプロジェクトには、NASAの宇宙科学探査における専門知識だけでなく、最先端技術に関する知識も必要でした。これらの技術には、計算負荷の高い飛行アルゴリズムに基づく飛行航法や、ドローンの位置特定と障害物回避のための豊富なコンピュータービジョン関連技術が含まれており、これは民間企業だけが提供しえるものでした。
世界経済フォーラムは第4次産業革命に関してどのような取り組みを行っていますか。
先端技術・イノベーションセンターは、科学者、政策立案者、ビジネス・リーダーを結集し、新興技術とその現実世界への影響を見極めています。
連携と実証を可能にすることで、同センターはパートナーが研究から得られたイノベーションを、世界共通の課題に対処する実践的な応用へと転換できるよう支援しています。
協業
NASAのジェット推進研究所（JPL）は、Snapdragon Flightプラットフォームが開発されていた2015年に、Qualcomm Technologies, Inc.（QTI）に協力を打診しました。Flightプラットフォームは、ドローンメーカーが迅速かつ効率的にドローンプラットフォームを構築できるよう設計されていました。
これらの仕様はJPLのニーズに合致していました。すなわち、適切な大きさと電力の制約を備え、飛行や制御、画像の撮影と保存を行える商用ベースのプラットフォームであり、最終的には宇宙科学の発展のために、別の惑星でのドローンの有用性を実証できるものでした。
この過程を通じて、Qualcommが次世代の自動車向けサービスのために商用化していた自律機能が、JPLが宇宙空間の航空探査に求めていたミッション要件と完全に一致しており、QTIがそのプログラムの目的を理解できることが明らかになりました。その結果、JPLがソリューションを統合する間、QTIはコンサルタントとして参画し、相談相手の役割を果たすことになりました。
この成功したパートナーシップには複数の要因があり、官民いずれの協力者も取り入れられる要素が明らかになりました。それらは次のとおりです。
早期に着手すること。 このような早期かつ継続的な連携が鍵となりました。商用技術の活用は戦略的に行われなければなりません。この重要な初期段階では、中核技術が開発され、標準が策定され、展開計画が形作られます。適切な専門家がプロセスの早い段階で結びつくことができれば、適切な技術を適切なミッションのニーズに応用することができます。
オープンなコミュニケーション。 2つのパートナーを結びつけるだけでは、イノベーションが実現する保証はありません。オープンなコミュニケーションが不可欠です。本件では、この協業は、官民という大きく異なる2つの世界が、それぞれ独自の方法で複雑なミッション上の課題を解決してきたことについて、双方向のアイデアの交換と相互理解を含んでいました。
この双方向の関与により、QTIとJPLは共感的な視点を持ち、共通の目標に向けて集団的な思考を一つにまとめることができました。早期のオープンな議論やブレインストーミングのセッションにより、商用技術がミッションの仕様にどのように最もよく対応できるかが明らかになりました。ミッションのニーズに焦点を当てることで、チームは初期段階から対面での訪問を通じて互いを導き合うことができました。その後、電話会議やメールを通じた定期的な協力体制が構築され、生じた疑問に迅速に答えられるようになりました。継続的なパートナーシップ。PerseveranceとIngenuityが火星で初めての探査を行う中、Qualcommは現在もこのプロジェクトでの協力を続けています。これは、成功したパートナーシップのもう一つの重要な側面を示しています。関与は「一度きり」であってはならず、継続的でなければなりません。それにより、主要な協力者が開発の異なる段階を通じて課題解決を続けることができるのです。
今後の展望
従来の考え方では、官民のエコシステムは構造、構成、言語、優先事項において大きく異なるとされています。しかしながら、各エコシステムが支援対象のために解決しようとする課題の多くは、驚くほど類似していることが多いため、共通の基盤を見出すことができます。
「一度きりではなく継続的な関与が必要であり、主要な協力者が開発の異なる段階を通じて課題解決を続けられるようにすることが重要です。」
Kim Koro、Qualcomm Technologies, Inc.上級副社長兼Qualcomm Government Technologies社長
それでもなお、官民パートナーシップの機会は、双方にとって利益となる短期的な解決策を見出すことだけにとどまりません。公共部門は、民間産業が新たな能力の開発に投資する規模に匹敵することはできないため、その勢いと動的な専門知識を取り込む方法を見出し、政府がイノベーションのスピードで動けるようにする必要があります。
産業界と継続的に協力する政府は、技術が製品化され、商用の既製品（COTS）として入手可能になるまで待つだけにとどまりません。QualcommおよびJPLとのこのパートナーシップが示すように、商用産業との早期の関与の機会を活用することで、政府は変化とイノベーションのサイクルを大きく転換させることができます。本件では、そのサイクルは約20年から、わずか5年へと短縮されました。
官民がそれぞれの強みを活かす方法を学ぶほど、技術は既存および将来のニーズにより適切に対応できるようになります。Ingenuityは、協業の力を改めて示す好例です。優れた人材が結集した成果として生まれた、先駆的な技術なのです。
