米SpaceXは4月14日(現地時間)、国際宇宙ステーション(ISS)に物資を運ぶ補給船「Dragon」を搭載したFalcon9ロケットをフロリダ州ケーブカナベラルより打ち上げた。「Dragon」には約2000kgの物資が積み込まれており、4月17日(現地時間)にISSに到着する予定。一方、注目を集めたロケットの再利用実験は失敗に終わった。ロケットの第1段部分を海上の無人船に着陸させることを目指し、ロケットを船まで誘導することはできたが、着陸の際に横方向の力を受け止めきれず倒れてしまったという。同社は今年1月にも同様の試験を実施しており、その時はロケットが甲板上に激しくぶつかってしまい失敗していた。
2015年04月15日○KSLV-IからKSLV-IIへ2020年に韓国の月周回探査機と月探査ローヴァーを打ち上げることになっているのは「KSLV-II」というロケットだ。しかし、現在KSLV-IIはまだ開発中で、実機は存在していない。KSLV-IIは、韓国航空宇宙研究院(KARI)が2011年から開発を行っているロケットで、名前は「Korea Space Launch Vehicle」(韓国の宇宙ロケット)の頭文字からとられている。KSLV-IIは、2009年から2013年にかけて打ち上げた「KSLV-I」(愛称「羅老号」)の後継機にあたる。また羅老号は第1段にロシア製の機体やロケットエンジンを用いていたが、KSLV-IIはすべて韓国で開発、製造されるという。韓国のロケット開発への取り組みは、1989年10月にKARIが設立されたところから始まる。KARIではまず、KSR-Iと名付けられた固体燃料を用いた小型観測ロケットを開発し、1993年に2機が打ち上げられた。続いて、KSR-Iを2機上下につなげたようなKSR-IIが開発され、1997年と1998年に1機ずつが打ち上げられた。そして1997年、KARIはKSR-IIIの開発に着手した。KSR-IIIはそれまでのI、IIとは違い、液体燃料を使うロケットであった。推進剤に液体酸素とケロシンを使い、ガス押し方式のエンジンサイクルを採用、推力は13トンであった。KSR-IIIの開発は難航し、また性能も低いものであった。結局2002年に1機が打ち上げられたのみで引退している。当初韓国は、このKSR-IIIを発展させ、人工衛星を打ち上げられるようにした「KSLV-I」ロケットを開発するつもりだった。しかし海外から技術を導入するという形に大きく転換され、2004年にロシアのGKNPTsフルーニチェフ社との間で契約が交わされた。その結果KSLV-Iは、同社ロシアが開発、製造する第1段と、韓国が開発、製造する第2段とフェアリングを持つ形状へと変化した。ロシアから提供されることになった第1段機体は、ロシアの最新型ロケットである「アンガラー」の第1段をそのまま流用したものだった。ところが当時、アンガラーはまだ開発段階で、ロケットエンジンの燃焼試験が行われている程度であり、実機は影も形もなかった。実際にアンガラーが初打ち上げを迎えたのは2014年のことであった。当初、KSLV-Iの打ち上げ予定は2007年とされたが、アンガラーの開発が遅れたことで、当然ながらKSLV-Iの打ち上げも遅れることになった。KSLV-Iは羅老号と名付けられ、2009年8月25日に1号機が打ち上げられた。しかし衛星フェアリングの片方が分離できず打ち上げ失敗、2010年6月10日には2号機が打ち上げられたが、今度は第1段ロケットが爆発し、再び打ち上げは失敗した。この2号機の打ち上げ失敗の原因が韓国側とロシア側のどちらにあるかを巡り、両社は揉めることになる。なぜなら、当初の契約ではロシアからのケットの提供は2機まで、ただしロシア側の原因で打ち上げが失敗した場合にのみ、無償で3機目が提供されることになっていたためだ。爆発という突発的に起きる事象に対して、ロケットに搭載されていたセンサーやカメラから分かることは限られており、数少ない手がかりや憶測から、韓国とロシアの両者は責任のなすり付け合いを始めた。例えば韓国側は分離用に使われていたロシア製の爆発ボルトが原因ではないかとし、ロシア側はロケットが飛行経路を外れた際に自壊処理をさせるために搭載されている韓国製の指令破壊装置が原因ではないかと主張していた。2011年になり、ロシアは結局3機目の機体の提供に同意し、2013年1月30日に打ち上げられた。ロケットは順調に飛行し、搭載していた人工衛星STSAT-2Cを軌道に投入、打ち上げは成功した。ロシアから技術を導入することが決定された当時、韓国はKSLV-Iを発展させ、打ち上げ能力を強化したKSLV-IIやIIIを開発することを考えていたようだ。また韓国は、アンガラーの技術を手に入れることを目論んでいたともされる。しかしロシアは、単にロケットの完成品を売り込むことを考えており、組み立てや整備といった作業に韓国側が立ち会うことはできなかったとされる。ロシア側から技術が得られないことが明確になったため、2009年ごろにKSLV-IIを独自開発に切り替える決定が下されている。これが現在開発中のKSLV-IIである。○KSLV-IIKSLV-IIの全長は47.5mで、直径は第1段が3.3m、第2段が2.9m、第3段が2.6mと、徐々に細くなっている。打ち上げ能力は高度700kmの太陽同期軌道に1,500kgほど、また月への打ち上げ能力は550kgほどになるとされる。太陽同期軌道というのは地球の観測に適した軌道のひとつで、多くの地球観測衛星や偵察衛星がこの軌道に打ち上げられており、韓国の「アリラン3号」、「アリアン5号」などもこの軌道に乗っている。アリラン3号は日本のロケットで、アリアン5号もロシアのロケットで打ち上げられているが、両機と同じ1,500kg未満の衛星であれば、KSLV-IIが完成すれば、自力で打ち上げることがができるようになる。総開発費は1兆9,572億ウォンが予定されている。ロケットは3段式で、全段に液体燃料を用いる。第1段には75トン級のロケットエンジンを4基装備し、第2段には第1段と同じ75トン級エンジンを1基のみ装備、そして第3段には7トン級ロケットエンジンを装備する。75トン級エンジンは推進剤に液体酸素とケロシンを使用し、エンジンサイクルはガス発生器サイクルであるという。またノズルの壁面にケロシンを流して冷却し、さらにその後燃焼室に送り込んで燃焼にも使用する、再生冷却方式を採用しているとされる。なお、第2段に装着されるエンジンは、高真空環境に合わせて、ノズルの開口比が第1段用よりも大きくなっている。韓国は羅老号の開発時に、この75トン級と同じ推進剤、同じエンジンサイクルの30トン級エンジンの開発を行っていた。これはウクライナのユージュノエ社からの技術供与があったとされる。この30トン級エンジンは、将来的に羅老号の第2段に搭載し、打ち上げ能力を増したロケットを造ろうという計画があった。もし実現していれば、これがKSLV-IIと呼ばれるロケットになっていただろう。しかし計画は中止され、30トン級エンジンの開発も打ち切られ、この75トン級エンジンへ引き継がれることになった。75トン級エンジンは2009年ごろから開発が始まっており、2017年までの完成を目指すという。現在までに部品単位での試験や、燃焼器のみでの燃焼試験が実施されている。また2015年6月には新しいロケットエンジンを試験設備が完成することから、エンジン全体の燃焼試験も開始される見込みとされる。開発完了は2017年6月に予定されている。一方の第3段用7トン級ロケットエンジンは、推進剤に第1段、第2段と共通の液体酸素とケロシンを使用し、エンジンサイクルはガス押し式を採用している。すでに2014年3月に燃焼器のみでの燃焼試験を実施しており、今年6月にはエンジン全体の燃焼試験を実施するという。(次回は3月12日に掲載予定です)
2015年03月10日UHA味覚糖は3月9日、同社のキャンディ「ぷっちょ」を燃料とするハイブリッドロケットの打ち上げに成功し、その模様を動画で公開した。「Candy Rocket Project」と名付けられたこのプロジェクトは、UHA味覚糖と秋田大学秋田宇宙開発研究所の和田豊 所長、和歌山大学宇宙教育研究所の秋山演亮 所長、国立天文台チリ観測所の阪本成一 教授が立ち上げたもの。今回打ち上げられたロケットは、「ぷっちょ」約20個が詰まった筒状の燃焼器に酸化剤を入れ、「ぷっちょ」が溶けながら燃えてガス化したものが噴射される力を利用するという仕組みで、3月7日に打ち上げを2回実施し、2回とも成功を収めた。1回目の最高到達点は248mで、2回目は計測不能だった。同社は打ち上げにあたり「Candy Rocket Project」の特設ウェブサイトを開設。同ウェブサイトでは打ち上げの模様を含めた、同プロジェクトの軌跡をまとめた動画のほか、ロケットの仕組みや専門家へのインタビューを見ることができる。
2015年03月09日UHA味覚糖は3月4日、キャンディを燃料として使ったハイブリッドロケットを打ち上げることを目的とした「Candy Rocket Project」を秋田大学、和歌山大学、国立天文台チリ観測所と共同で立ち上げ、3月7日にロケットの打ち上げを実施すると発表した。ハイブリッドロケットとは固体燃料と液体の酸化剤、2種類の推進剤を組み合わせたエンジンシステムを搭載したロケットのこと。一般的なハイブリッドロケットでは、樹脂やゴム、ワックスなどが固体燃料として使用されるが、同プロジェクトでは同社のソフトキャンディ「ぷっちょ」を使用する。その仕組は、「ぷっちょ」が詰まった筒状の燃焼器に酸化剤を入れると、キャンディが溶けながら燃え始め、ガス化したものが勢い良く噴射される力を利用するというもの。1本のロケットでつかう「ぷっちょ」の数は約20個で、ロケットを空高く飛ばすためには「ぷっちょ」を十分に燃やす環境をつくることが重要となる。同ロケットの開発には秋田大学秋田宇宙開発研究所の和田豊 所長、和歌山大学宇宙教育研究所の秋山演亮 所長、国立天文台チリ観測所の阪本成一 教授らが協力した。今回の打ち上げにあたりUHA味覚糖は「Candy Rocket Project」特設ウェブサイトをオープン。ハイブリッドロケットの仕組みや、専門家へのインタビューのほか、打ち上げの模様の映像を随時紹介していく予定となっている。
2015年03月05日欧州の主力ロケット「アリアン5」は、世界各国の商業衛星を数多く打ち上げ、現在世界で最も成功している商業ロケットである。しかし、米スペースX社のファルコン9ロケットの台頭や、2020年以降に世界各国で新型ロケットが続々と登場することなどから、その地位が脅かされつつある。その挑戦に立ち向かうべく、欧州は2014年12月、アリアン5の後継機となる、新型の「アリアン6」ロケットの開発を決定した。今回は、商業ロケットの雄とも呼ばれるアリアン・ロケットの歴史から、アリアン6ロケットの概要、その開発を巡る経緯と現状、そして将来について、全4回に分けて紹介したい。○商業ロケットの雄アリアン宇宙開発と聞いて、多くの人が真っ先に思い浮かべるのは、米航空宇宙局(NASA)の存在だろう。探査機で太陽系の星々を探索したり、スペースシャトルを飛ばしたり、そして人間を月へ送り込んだのもNASAだ。では、私たちが普段利用している通信衛星や放送衛星を打ち上げているのもNASAなのかといえば、実はそうではない。米国にNASA、日本にJAXAがあるように、欧州には欧州各国が共同で設立した欧州宇宙機関、通称ESAがある。そのESAが開発したロケット「アリアン」、そしてアリアン・ロケットを運用するためにフランスに設立されたアリアンスペース社が、その問いの答えだ。アリアンスペース社は、商業打ち上げの市場において、世界で最も成功している企業だ。商業打ち上げとは、衛星通信や放送を事業として行っている企業から、そのための人工衛星の打ち上げを受注し、ロケットで宇宙まで送り届けることをいう。もっとくだけた言い方をすれば「ロケットを使った商売」だ。アリアンスペース社は世界の商業打ち上げ市場において50%以上のシェアを持ち、米国や日本の企業の衛星も数多く打ち上げている。アリアンという名前は、ギリシア神話に登場するクレーテー王ミーノースの娘、アリアドネーに由来する。アリアドネーは愛するテーセウスが怪物ミノタウロスを倒すため迷宮(ラビュリントス)へ赴く際、迷わずに帰って来られるよう、糸玉を渡す。テーセウスはその糸を垂らしつつ迷宮を進み、ミノタウロスを討った後、その垂らした糸を辿って無事に帰還を果たす。難問を解決する鍵という意味で使われる「アリアドネの糸」という言葉は、この話が由来となっている。そのアリアドネーの名前をロケットに付けた背景には、「ヨーロッパ」と呼ばれるロケットの開発における手痛い失敗があった。○ド・ゴール主義と宇宙開発1945年に第2次世界大戦が終わった後、米国とソヴィエト連邦は覇権を競って対立を始め、それ以外の国々は米ソどちらの側に付くかを迫られ、世界は大きく2つに分けられた。冷戦の始まりだ。第2次世界大戦においてフランスは、ナチス・ドイツに1度はその国土を奪われながらも、最終的には取り返し、戦勝国となった。戦後は英国と同様、多くの植民地が独立を始めたことで、かつてほどの威信は失われたが、冷戦によって欧州大陸が真っ2つに引き裂かれていく中で、大きな存在感を示し始めた。フランスは、基本的には米国側に付きつつも、米国とも、もちろんソ連とも距離を置いた第三極としての地位を目指し、政治、経済はもちろん、軍事や科学・技術の面でも、独自の路線を歩むことになったのだ。ナチス・ドイツとの戦争中は亡命政府を率い、戦後は首相、大統領としてフランスを立て直したことで知られるシャルル・ド・ゴールの名を取り、ド・ゴール主義と呼ばれるこうした方針は、例えば核兵器を独自に開発したり、核ミサイルも独自に配備したりし、さらにはフランス自身が設立に関与した北大西洋条約機構(NATO)からすらも距離を置くという徹底ぶりだった。そして、それは宇宙開発も例外ではなかった。「米ソが核兵器を持った、ならばフランスも持つ」ということは、「米ソがロケットを造った、ならばフランスもだ」ということに他ならなかった。フランスは第2次大戦後すぐにロケットの研究を始めており、米ソと同様にドイツのV-2ミサイルの分析や、ドイツ人技術者を交えて発展型のV-2を開発する検討も行った。だが、米ソとやや異なるのは、早々に硝酸とケロシン、あるいは四酸化二窒素と非対称ジメチルヒドラジンといった推進剤を使うロケットの開発に挑んだ点だ。これらの組み合わせは常温で保存ができるため、極低温の液体酸素を使うV-2よりも、ミサイルに向いているという特長がある。まずは小型の観測ロケットを開発して打ち上げを重ね、1957年から1958年にかけて実施された国際地球観測年プロジェクトにも参加し、観測機器の打ち上げを行っている。その最中の1957年10月4日、ソ連は人工衛星スプートニクの打ち上げに成功する。続いて1958年1月31日には、米国も人工衛星エクスプローラー1の打ち上げに成功する。フランスにとっては「米ソが人工衛星を打ち上げた、ならばフランスもだ」ということになる。1961年、フランスの宇宙開発を担うフランス宇宙科学センター(CNES)が設立され、人工衛星の打ち上げを目指した「ディアマン」ロケットの開発が始まった。ディアマンは第1段と第2段に四酸化二窒素と非対称ジメチルヒドラジンを推進剤として使い、第3段は固体燃料ロケットを採用した。そして1965年11月26日、アルジェリアにあるアマギールという町から、人工衛星アステリクスを積んだディアマンAが打ち上げられた。初打ち上げながら見事に成功を収め、フランスはソ連、米国に次ぐ、世界で3番目の衛星打ち上げ国となった。アルジェリアが打ち上げ場所として選ばれた背景には、選定当時はフランスの植民地であったことが大きい。しかし1962年にアルジェリアが独立したことで、しばらくは打ち上げは続けられたものの、次第に打ち上げ場所を変えざるを得なくなり、依然としてフランスの植民地であった、南米ギアナのクールーという町に新しくギアナ宇宙センターが造られた。ここは現在でもアリアン・ロケットの発射基地として使われている。ディアマンAは1965年から1967年にかけてアマギールから4機が打ち上げられ、続いて1970年から1975年にかけて、クールーから性能を向上させたディアマンB、ディアマンBP4が合わせて8機打ち上げられ、ディアマンは運用を終えた。○ヨーロッパ・ロケットディアマンと並行して、フランスは欧州各国が共同で開発する大型ロケットの開発にも関与していた。そのロケットの名は「ヨーロッパ」という。ヨーロッパの開発の中心に立ったのは英国だった。英国は1950年代後半、米国からアトラス・ロケットの技術を導入し、ブルー・ストリークと名付けられた準中距離弾道ミサイルの開発を進めていたが、予算の関係で1960年に開発は中止される。その後、無用となったブルー・ストリークを人工衛星を打ち上げるロケットの第1段に転用しようという案が出され、次第に欧州全体を巻き込み、英国、フランス、ドイツ、イタリア、ベルギー、オランダが参加、欧州ロケット開発機構(ELDO)という機関まで設立された。英国にとってはブルー・ストリークが無駄にならないばかりか、ロケットの第1段を提供することで開発の主導権が握れ、何より人工衛星を打ち上げられるというおまけが付く。一方フランスにとっては、ディアマンよりも大型のロケットを独自に開発する手間が省けるという利点があり、またディアマンの技術を持っていることで、開発において発言権も確保できた。ただし、ディアマンの開発と打ち上げも並行して進めることで、独自性もしっかり確保していた。こうして欧州を挙げて開発が始まったヨーロッパだが、しかし完全な失敗作であった。第1段のブルー・ストリークのみの試験打ち上げは成功したものの、第2段より上を積んだ打ち上げに移行すると、途端に失敗が続いた。英国は開発の途中で見切りをつけて、計画から離脱する有様だった。その後はフランスとイタリアが主導し、改良型のヨーロッパ2を開発、1971年11月5日に打ち上げたがこれも失敗に終わる。結局、ヨーロッパは一度も人工衛星を打ち上げることができないまま、これを最後に計画は中止された。翌1972年1月、米国のリチャード・ニクソン大統領は、毎週1機の頻度で、これまでより安価に人や衛星を飛ばすことができる新しい宇宙輸送システム「スペースシャトル」を発表する。もしそれが本当に実現すれば、フランスの、そして欧州独自のロケットは不要になるかもしれない。しかしフランスは立ち止まらず、新しいロケットの開発計画を立ち上げる。欧州各国による共同開発という体制は変わらなかったが、ヨーロッパ開発での反省からフランスが主導する形を採ることを決めた。この新型ロケットには「アリアン」という名前が与えられた。そこに、無残な結果に終わったヨーロッパの開発という「迷宮」からの脱出を目指す意図が含まれていたことは、想像に難くない。(次回は1月24日に公開予定です)参考・・・・・
2015年01月23日ロシアは12月23日、新型の大型ロケット「アンガラーA5」の打ち上げ試験に成功した。アンガラーA5はこれが初飛行で、またアンガラー・ロケットが人工衛星を軌道に乗せたのも初めてのことであった。アンガラーはソ連崩壊直後の1992年に、ロシアだけの力でロケットを造り、ロシアの地から打ち上げることを目指して開発が始まった。資金難と技術の衰退から、22年間にも及ぶ苦難の道を歩むことになったが、ようやくついにその努力は実を結んだ。今回は、アンガラーの概要と開発の歴史、そして今後の展望について、3回に分けて解説したい。○ロシア連邦が初めて開発したロケット「アンガラー」アンガラーはGKNPTsフルーニチェフ社が開発したロケットで、設計から製造に至るまで、すべてロシア国内で実施され、部品もロシア製、そして打ち上げもロシアの地からのみ行える、真の意味で「ロシアのロケット」といえる初めての機体だ。アンガラーは、「ユニヴァーサル・ロケット・モジュール1(URM-1)」と呼ばれる第1段を、1基のみ使ったり、あるいは3基、5基、7基まで束ねたり、また上段を組み替えたり、さらに追加で第4段を搭載したりと、その構成を柔軟に組み替えられるようになっている。言い換えれば、アンガラーという名のロケットは、小型ロケットでもあり、また中型ロケットでもあり、あるいは大型ロケットでもあり、そして超大型ロケットにもなれるというわけだ。こうした仕組みはモジュラー式、あるいはモジュラー・ロケットと呼ばれている。アンガラーのURM-1のロケットエンジンには、RD-170から派生したRD-191が装着されている。RD-170はソ連末期に開発された超大型ロケット、エネールギヤの第1段エンジンとして開発されたもので、きわめて高い性能を持つ。RD-170は燃焼室とノズルが4つあり、一見すると4基のエンジンを束ねたように見えるが、これで1つのエンジンである。そのRD-170から派生したエンジンの1つに、RD-170を半分にして燃焼室とノズルを2つにしたRD-180があり、米国へ輸出され、アトラスVロケットの第1段として使われている。RD-191はRD-180をさらに半分にして、燃焼室とノズルを1つにしたものだ。推力はもちろんRD-170の4分の1になってはいるが、エンジンの燃費や、エンジンの質量と出せる推力の比率などは、RD-170譲りの高い性能を持つ。URM-1の上にはURM-2が搭載される。URM-2は、現在運用されているソユース2.1bロケットの第3段ブロークIから派生したもので、ロケットエンジンもブロークIで使われているRD-0124エンジンの改良型の、RD-0124Aが使われる。RD-0124/RD-0124Aは液体酸素とケロシンを推進剤とするエンジンだ。また静止衛星の打ち上げ用として、URM-2の上にプロトーン・ロケットでも使われているブリースMや、新開発のKVSKやKVTKと呼ばれる上段も搭載できる。KVSKとKVTKには、米国のエアロジェット・ロケットダイン社が製造しているRL10エンジンをロシアで生産したRD-0146エンジンが搭載される。RF-0146は液体酸素と液体水素を推進剤として使用するエンジンで、四酸化二窒素と非対称ジメチル・ヒドラジンを推進剤とするブリースMのエンジンよりも性能が良い。アンガラーの中でもっとも最小の構成はアンガラー1.2で、他に中型ロケットのアンガラーA3、大型ロケットのアンガラーA5、そして超大型ロケットのアンガラーA7といった構成が造られる予定だ。アンガラー1.2はURM-1を1基、その上にソユース2.1bの第3段であるブロークIを載せた構成をしている。地球低軌道(高度200km、軌道傾斜角63.1度、以下同)に3.80tの衛星を投入することができ、現在運用されているローカトやドニェープルといったロケットを代替する予定だ。かつては、第2段にブリースKMを搭載した、さらに打ち上げ能力が小さいアンガラ1.1と呼ばれる構成も提案されていたが、現在では中止されている。中型ロケットのアンガラーA3はURM-1を3基束ねて使用し、そのうち両脇の2基を第1段として、中央の1基を第2段として使用する。そしてその上にURM-2を第3段として搭載する。地球低軌道に14.6tの衛星を投入する能力を持ち、また第4段にブリースMやKVSKを搭載した場合は、静止トランスファー軌道(高度5,500km x 36,000km、軌道傾斜角25度、以下同)にブリースMは2.40t、KVSKは3.60t、静止軌道への直接投入であれば、ブリースMは1.00t、KVSKは2.00tの打ち上げ能力を持つ。アンガラーA3は、現在運用されているソユースやゼニートといったロケットを代替する予定だ。大型ロケットのアンガラーA5はURM-1を5基束ねて使用する。中央の1基が第2段で、その周囲を取り巻くように4基の第1段が装着される形だ。その上にURM-2が載り、また第4段にブリースM、あるいはKVTKが搭載される。3段式であれば地球低軌道に24.5tの打ち上げ能力を持つ。また第4段を搭載した場合は、静止トランスファー軌道にブリースMは5.40t、KVTKは7.50t、静止軌道への直接投入であれば、ブリースMは3.00t、KVSKは4.60tの打ち上げ能力がある。アンガラーA5は、現在運用されているプロトーンMを代替することを目指している。また、有人宇宙船を打ち上げられるように改修を施したアンガラーA5Pの開発も検討されている。そして超大型ロケットのアンガラーA7はURM-1を7基束ねて使用する。中央の1基が第2段で、その周囲を取り巻くように6基の第1段が装着される形だ。その上にはアンガラーA5と同じく第3段と、必要に応じて第4段にKVTK-A7が搭載される。3段式であれば地球低軌道に35.0tの打ち上げ能力を持つ。また第4段にKVTK-A7を搭載した場合は、静止トランスファー軌道に12.5t、静止軌道への直接投入であれば7.60tの打ち上げ能力を持つ。現在のロシアにはアンガラーA7に匹敵するほどのロケットはなく、将来的に大型の宇宙ステーションの打ち上げや、月や火星への有人飛行などで使うことが予定されている。○自力でロケットを打ち上げられなくなったロシアロシアは現在、アンガラーA5の実用化を真っ先に進めている。これは現在、ロシアの大型衛星打ち上げにおいて主力として活躍している、プロトーンMの代替を急いでいるためだ。1991年12月25日にソヴィエト連邦が崩壊し、直後に成立したロシア連邦は、宇宙開発において大きな問題に直面した。有人宇宙船や静止衛星の打ち上げに使っているバイコヌール宇宙基地はカザフスタン共和国のものになり、またロケットや人工衛星、有人宇宙船に使われている部品のいくつかを造っている工場の多くがウクライナ共和国のものになったことで、ロシアは独力での宇宙への輸送手段を事実上失ったのだ。その結果ロシアは、バイコヌール宇宙基地を引き続き利用するためにカザフスタン政府に、年間100億円以上もの賃料を払い続けることになり、またウクライナからの部品購入に際しては、たびたび値段が吊り上げられ、それを受け入れざるを得なかったとされる。こうした問題は金銭で解決できることではあり、現に今日に至るまで金銭で解決されてきたが、ロシアの安全保障を他国の意思に依存せざるを得なくなってしまったことが何よりの問題であった。当時、大型の軍事衛星や通信衛星などを打ち上げに使われていたのはプロトーンとゼニート・ロケットだったが、プロトーンはカザフスタンのバイコヌール宇宙基地からしか打ち上げられず、また機体の一部にウクライナ製の部品を使っていた。ゼニートに至ってはより悪く、バイコヌールからしか打ち上げられない上に、ロケット自体がウクライナ製だった。そうした背景から、ロシアだけの力でロケットを造り、ロシアの地から打ち上げることが求められたのは必然だった。1992年、ロシア政府は新型ロケットの開発を決定する。しかしそれは、20年以上に及ぶ苦難の歴史の始まりでもあった。(次回は12月27日に掲載予定です)参考・・・・・
2014年12月26日インド宇宙研究機関(ISRO)は2014年12月18日、新型ロケット「GSLV Mk-III」の試験打ち上げを実施した。人工衛星を軌道に乗せない打ち上げではあったが、ロケットは順調に飛行し、ミッションは成功した。またロケットの先端には、インドが開発中の有人宇宙船の試作機「CARE」も搭載されており、再突入とパラシュート展開などの試験も行われ、こちらも成功した。今回は、このインドの最新鋭ロケットGSLV Mk-IIIと、有人宇宙船の開発計画について、2回に分けて解説したい。○GSLV Mk-IIIへ至る苦難の道GSLV Mk-IIIは、インド宇宙研究機関(ISRO)が中心となって開発した大型ロケットだ。GSLVという名前はGeosynchronous Satellite Launch Vehicleの頭文字から取られている。少し意訳すると「静止衛星の打ち上げに特化したロケット」という意味になる。名前にMk-IIIと入っているということからも分かるように、以前にISROは、初代のGSLVと、その改良型であるGSLV Mk-IIの2種類のロケットを開発したことがある。両者は打ち上げ能力こそ他のロケットと比べると低いものの、中型の静止衛星の打ち上げであれば十分な性能を持っており、インドにとっては、自力で静止衛星を打ち上げられる能力を持つ意義は大きかった。GSLV1号機の打ち上げは2001年4月20日に行われたが、失敗に終わる。ロケットの第3段が予定より早く停止してしまい、計画より低い軌道に衛星を投入してしまったのだ。衛星側のスラスターで挽回することも検討されたが、結局は実現しなかった。2003年5月に行われた2号機、そして2004年9月の3号機の打ち上げには成功したが、2006年7月10日に打ち上げられた4号機では、4基あるブースターのうち1基が離昇直後に故障し、ロケットは飛行経路を外れて爆発した。2007年9月の5号機の打ち上げでは、ふたたび計画より低い軌道に衛星を投入してしまうが、今度は衛星側でリカヴァリーが可能だったため、ISROでは成功と位置づけている。ここでGSLVには、大きな改良が加えられた。第3段に、インドが自力で開発したCSと呼ばれるロケットエンジンが装備されたのだ。それまでのGSLVではロシア製のKVD-1Mと呼ばれるエンジンが使われていたが、CSによってロシアへの依存から抜け出し、完全にインドの力だけでGSLVを飛ばすことを目指した。CSはKVD-1Mと同じ液体酸素と液体水素を推進剤として使用しており、また性能も瓜二つだ。CSエンジンを積んだGSLV Mk-IIと名付けられた。GSLV Mk-IIの1号機、GSLV全体では6号機にあたるロケットは2010年4月15日に打ち上げられたが、まさにMk-IIの肝である第3段エンジンが点火2.2秒後に故障、打ち上げは失敗した。ISROはMk-IIの開発を続けつつ、在庫として残っていた従来型のGSLVを打ち上げることにした。しかし同じ年の12月25日に、GSLVの7号機として打ち上げられた従来型GSLVは、離昇直後にブースターが故障したため指令破壊され、失敗に終わった。そして4年近い運用停止と改良期間を経た後、2014年1月5日にGSLV Mk-IIはふたたび打ち上げられ、今度は成功を収めた。今後も打ち上げは続けられる予定だが、安定して成功し続けられるかはまだ未知数だ。一方で、昨今の静止衛星が大型化する流れの中で、GSLV Mk-IIの打ち上げ能力では力不足であることは、ISRO自身が何よりも認識していた。しかしGSLV Mk-IIをさらに改良したところで、大きく能力を向上させることは難しい。そこで2002年に、まったく新しい大型ロケットを開発することが決定された。それがGSLV Mk-IIIだった。○世界第一級の性能を持つGSLV Mk-IIIそのような背景から、GSLV Mk-IIIは名前こそ受け継いでいるものの、初代GSLVやMk-IIとはまったく異なる姿かたちをしている。全長は43.43m、中心部分の直径は4m、打ち上げ時の質量は640tで、日本のH-IIAロケットと見比べると、全長は短く、一方で横幅は長いため、恰幅の良い格好をしているように見える。打ち上げ能力は地球低軌道に8,000kg、静止トランスファー軌道に4,000kgで、これはH-IIAの標準型や、米国のデルタIVロケットの最小構成の機体、米スペースX社のファルコン9ロケットとほぼ同等だ。打ち上げ能力だけでいえば、世界第一級の性能を持っているといっても良い。ロケットはまず両脇に大型の固体燃料ロケット「S200」を持ち、それらに挟まれる形で液体燃料を使うコア・ステイジの「L110」を持つ。その上に上段「C25」が載っており、さらにその上に衛星が搭載される。見た目はH-IIAや欧州のアリアン5ロケットといった機体と似てはいるが、実は両脇の固体ロケットのS200こそが、他のロケットでいうところの第1段に相当し、まずこの2基のS200だけに点火されて離昇し、中心のL110は空中で点火されるという、少し変わった飛行プロファイルを持つ。S200は燃料に末端水酸基ポリブタジエン(HTPB)を用いるコンポジット推進薬を使っている。S200は1基あたりが全長が25.75m、直径が3.2mとかなり大型で、これほどの固体燃料ロケットを造ることができるというのは、インドがこの分野において高い技術力を持っていることを示している。L110はヴィカス(Vikas)と呼ばれるロケットエンジンが2基並べて(クラスタ化されて)装着されている。燃料にはUH 25と呼ばれる、非対称ジメチル・ヒドラジン(UDMH)を75%、ヒドラジンを25%の比率で混ぜたロケット用燃料が使われており、酸化剤の四酸化二窒素との組み合わせで燃焼する。ヴィカス・エンジン自体はPSLVの第2段や、従来のGSLVのブースターや第2段として使われた実績があるが、燃料にはUDMHが使われており、UH 25が使用されるのはこのMk-IIIが初めてとなる。C25はCE-20と呼ばれるロケットエンジンを1基装備している。燃料には液体水素、酸化剤には液体水素が用いられており、この組み合わせは性能が高いという特長を持つが、一方で開発や運用は難しく、前述のようにGSLV Mk-IIの1号機が失敗する原因ともなった。C25は現時点でまだ開発中で、今回の試験打ち上げでも実機は搭載されなかった。GSLV MK-IIIは2002年5月にインド政府によって計画が承認され、開発が始まった。当初は2009年の完成を目指していたとされるが、まずロケットの構成を固めるのに4年かかったとされ、その後も新しく開発する必要のある技術が多いことから、開発はかなり難航したようだ。例えばS200は直径3.2m、全長25mもあり、スペースシャトルの固体ロケットブースター(SRB)に匹敵するほどの巨大なもので、そう簡単に造れるものではない。またL110におけるロケットエンジンのクラスタ化も、インドにとっては初めての試みであった。遅れはしたものの開発は進められ、ようやく今回の初打ち上げにこぎつけた。参考・・・・・
2014年12月24日中華人民共和国は2014年11月21日、地球観測衛星「快舟二号」を搭載した「快舟」ロケットの打ち上げに成功した。快舟ロケットは昨年9月25日に、1号機が突如として打ち上げられ、以来その正体をめぐって、さまざまな憶測がなされてきた。衛星の快舟二号もまた同様に、昨年快舟ロケットの1号機で「快舟一号」が打ち上げられ、今回がその2機目となるが、やはり当初は謎に包まれていた。本稿は、公開されている情報などから、快舟ロケットと、快舟一号、二号の正体を推測したい。○彗星の如く現れた快舟ロケットと快舟一号快舟ロケットが初めて打ち上げられたのは、2013年9月25日のことだ。このとき、打ち上げ前はもちろん、打ち上げ後も、中国はその姿かたちや性能については、ほとんど明らかにしなかった。だが「謎のロケットが打ち上げられるようだ」という情報は、打ち上げの3日前である9月22日に、中国の宇宙開発ファンらによって知られてはいた。きっかけとなったのは「NOTAM」だった。NOTAM(ノータム)とは、通常、ロケットの打ち上げを行う際に発行される航空情報のことで、そのロケットが飛行する経路と時間などを通知し、その周辺を飛行する予定の航空機などに注意を呼びかけるものだ。NOTAMは中国に限らず、どこの国のロケットの打ち上げでもほぼ必ず発行され、また発行しなくてはならないと国際的に定められてもいる。この快舟ロケットの打ち上げも、中国当局によってNOTAMが発行されていた。だが、それを見つけた宇宙開発ファンは、あるおかしなことに気がついた。くだんのNOTAMが示していたのは、「9月25日の昼ごろ、ある2箇所の区域への進入を、高度を問わず制限する」ということであり、これは酒泉衛星発射センターから南の方角にロケットを打ち上げた場合に、ブースターや第1段、第2段、フェアリングなどの投棄物が落下する場所だと解釈することができる。しかし妙なことに、発射センターに一番近い落下区域が、センターからわずか170kmほどしか離れていなかった。酒泉衛星発射センターからは通常、「長征」というロケットが打ち上げられている。長征ロケットにはいくつか種類があり、その中で打ち上げ後にもっとも早く地上に落下するのは、長征二号Fロケットのブースターだ。だがそれでも、発射センターから300kmから400kmほど離れたところに落下する。つまりくだんのNOTAMは、長征ロケットではない、より小型の衛星打ち上げ機やミサイルの打ち上げのものであるということを示していた。実は、このようなNOTAMが発行されたのはこのときが初めてではなく、2012年3月16日にもよく似た内容のものが出されていた。このときは酒泉衛星発射センターから南に約130kmの区域に第1段か、もしくはブースターが落下すると見られ、そしてやはり「長征にしては落下地点が発射センターに近すぎる。小型ロケットの打ち上げではないか」と話題になった。しかし、打ち上げ予定日である17日を過ぎても何の発表もなく、また軌道上に新しい物体は確認されなかったことから、打ち上げが中止になったか、あるいは失敗したか、はたまた軌道には乗らない弾道飛行だったかと様々な見方が出されたが、当の中国自身は沈黙し続けたため、結局現在に至るまで謎のままである。だが、2013年9月のときは、NOTAMの通知通りロケットが打ち上げられ、衛星も軌道に投入された。中国政府や国営メディアは「小型ロケット『快舟』によって、災害観測を目的として人工衛星『快舟一号』の打ち上げに成功した。データは国家リモート・センシング・センターによって利用される」と短く発表したのみで、ロケットや衛星の写真や性能などは明らかにされず、より多くの謎を残すこととなった。○快舟一号快舟一号が打ち上げられたのは、北京時間2013年9月25日12時37分(日本時間2013年9月25日13時37分)のことで、つまりまさにくだんのNOTAMの告知通りの打ち上げであった。打ち上げ成功が発表されたのは、その約30分後のことだった。さらにその後、米戦略軍が運用する「宇宙監視ネットワーク(SSN:Space Surveillance Network)」は、軌道上に快舟一号と思われる物体を検知し、その日の夕方ごろにはCelesTrakやSpace TrackなどのWebサイトを通じて軌道要素が提供され始めた。それによれば快舟一号は近地点高度276km、遠地点高度293km、傾斜角96.65度の軌道を回っているとされた。この軌道は地球観測衛星としてはやや低く、放っておくと大気の抵抗で軌道が下がって大気圏に再突入してしまう。その後9月27日に、快舟一号は近地点高度299km、遠地点高度306kmの軌道へ乗り移ったことが確認され、快舟がスラスターを装備していること、そしておそらく今後も定期的に軌道を補正し、長期間に渡って運用し続ける意図があることが推定された。多くの専門家は、快舟一号は実態は軍事衛星であると疑い、その姿かたちが明らかにされないのと同様に、撮影された画像も出てくることはないだろうと見ていた。だが予想に反し、早くも10月には快舟一号が撮影した画像が一般に公開された。また2014年3月27日には、この月の8日に消息不明となったマレーシア航空370便の捜索のため、消息を絶ったと思われる海域を撮影した画像が公開されている。画像は電子光学センサ(デジタルカメラ)によって撮影されたもので、分解能は1mほどであった。この数値は、昨今の地球観測衛星の性能と比べると高いとはいえないが、災害観測の場合、ある特定の地域の詳細な画像を撮影するのであれば航空写真の方が手っ取り早く、逆に衛星は広範囲を撮影する方が適しているため、そもそもそれほど高い分解能は必要ない。画像が公開されたことで、中国の発表通り、災害観測を目的とした衛星であることが証明された。もちろん、だからといって軍事目的という側面を持っていることを否定するものではない。結局は衛星の画像をどう使うかという話であり、中国にとっては、むしろ軍事目的に使わない方が妙な話だ。快舟一号の開発はハルビン工業大学が担当したとされ、同大学のWebサイトでは、快舟一号の打ち上げ成功を祝う記事が大々的に掲載された。もっとも、衛星の写真や詳細なスペックは明かされていない。いわゆる「大学衛星」ではあるが、ハルビン工業大学は中国人民解放軍と距離が近く、軍事関連の研究開発を行っていることが知られており、その点でも快舟一号が軍事目的という側面を持っている可能性は大いにあろう。ハルビン工業大学は過去に試験一号と試験三号という、質量200kgほどの小型衛星の開発を手がけており、試験一号は2004年に、試験三号は2008年にそれぞれ打ち上げられている。特に試験一号は地球観測衛星であったとされ、その成果が快舟一号の開発に役立てられたことは想像に難くない。この間、快舟一号は定期的に軌道を上げており、2014年12月現在もまだ活動しているようだ。ただ、軌道の上がり方を見る限り、推力の大きな通常の化学スラスターを用いていると思われ、また快舟一号が比較的小型の衛星であることを考えると、おそらくそう遠くないうちに燃料がなくなり、運用を終えるものと思われる。(次回は12月20日に掲載する予定です)参考・・・・・
2014年12月19日小惑星探査機「はやぶさ2」を打ち上げるH-IIAロケット26号機がついにその姿を現した。打ち上げが延期されている間、ロケットはVAB(大型ロケット組立棟)の中で出番を待っていたが、12月3日0時より、予定通り機体移動を開始。およそ25分で、500mほど離れた第1射点への移動を完了した。打ち上げは同日13時22分04秒に実施される予定だ。現在(10時半)の射場の天候は晴れ時々曇り。風はほとんど感じられず、非常に穏やかだ。すでに天候不良で2回の延期があった「はやぶさ2」の打ち上げであるが、今日は全く問題なさそうだ。さて、その26号機であるが、いつもとちょっと違うのは、第2段の塗装が白色になっていることだ。通常、この部分の色はオレンジ色。今回、塗装が白くなっているのは、「基幹ロケット高度化」プロジェクトで開発された技術が適用されたからである。このオレンジ色の正体は断熱材だ。H-IIAロケットの推進剤は第1段も第2段も液体水素と液体酸素の組み合わせであるが、これらの物質の沸点は極めて低く(水素はマイナス253℃、酸素はマイナス183℃)、蒸発を抑えるためには、極低温を維持する必要がある。断熱材は、そのためのものだ。しかし、液体水素は特に沸点が低くて蒸発しやすい。燃料タンクを断熱材で覆っていても蒸発してしまい、打ち上げの直前まで、蒸発した分を補充しているほどだ。第2段の場合、軌道上でも蒸発する分があるのだが、通常、搭載衛星を分離するまでの時間は30分間ほどと短いため、あまり大きな問題にならない。ところが26号機の場合、地球を1周してから2回目の燃焼を行うため、稼働時間が長い。そのため、白色塗装で太陽からの熱の入射を抑えて、蒸発量を下げる必要があるのだ。この白色塗装は21号機で実証実験が行われており、"本番"として適用したのは今回が初のケースとなる。白色塗装によって、水素の蒸発量を25%削減できるということだ。また、軌道上を飛行中にターボポンプを定期的に冷やす必要があるのだが、この冷却には液体酸素が使われる。冷却のために流した液体酸素は、第2段の推進には寄与しないので無駄になってしまうが、冷却の方式を変えたことで、この予冷で消費される液体酸素の量を60%削減できるそうだ。H-IIAロケットで静止衛星を打ち上げる場合、従来は、衛星側のエンジンを使って、頑張って軌道修正をする必要があった。しかし、商業打ち上げで競合する欧州のアリアン5ロケットは赤道上に射場があるため、衛星側の軌道修正の負担が小さい。これが、H-IIAで商業打ち上げを受注する際の大きな障壁となっていた。そこで考えられたのがH-IIAロケットの"高度化"だ。軌道面の修正は、遠地点側で行えば効率が良く、より衛星の負担を減らすことができるようになる。しかし、そのためには第2段の稼働時間を5時間程度にまで延ばす必要があり、推進剤の蒸発をなるべく抑えなければならない。この技術を今回適用したというわけだ。三菱重工業(MHI)は2013年、商業打ち上げで高度化を適用する初のケースとして、カナダTELESATより通信放送衛星「TELSTAR 12V」の打ち上げを受注した。今回の26号機の打ち上げは、その試金石にもなっているのだ。
2014年12月03日○ソ連製ロケットエンジンNK-33この原稿を執筆している11月18日現在、まだ失敗の原因は断定されていない。しかし、アンタレスの第1段に使われているAJ26というロケットエンジンが原因ではないか、と疑われている。AJ26は、ソヴィエト連邦で開発、製造されたNK-33というエンジンを輸入し、アンタレス用に改修したものだ。アンタレスの第1段には、AJ26が2基装備されている。NK-33が製造されたのは今から約40年ほども前のことだ。設計が、ではない。今回のアンタレスに使われていたNK-33が、40年前に製造されたものなのだ。1960年代、ソ連は米国のアポロ計画に対抗し、人間を月に送り込むためにN1(エヌ・アジーン)と呼ばれる超巨大ロケットを開発したが、NK-33はその過程で生み出された。N1開発の先頭にいたのは、ソ連宇宙開発の父とも呼ばれる人物のセルゲーイ・コロリョーフであった。N1開発がフルシチョーフ首相から許可されたのは1964年のことだったが、コロリョーフは1958年ごろから、すでに構想を暖めていたとされる。N1は全長105m、最大直径17.0mと巨大で、打ち上げ時の質量は274tもあり、打ち上げには強力なロケットエンジンが必要であった。そこでコロリョーフは、ニコラーイ・クズネツォーフという技術者にN1用エンジンの開発を打診する。しかし、クズネツォーフと彼の設計局は航空機用エンジンの開発を専門としており、ロケットエンジンを手がけるのは初めてのことだった。なぜコロリョーフは、ロケットに関しては門外漢だったクズネツォーフを頼らねばならなかったのだろうか。それは当時のソ連の宇宙開発の内情に原因がある。当時、コロリョーフの他に3人のキーパーソンがいた。天才的なロケット技術者のヴラジーミル・チェロメーイ、宇宙ロケットよりミサイルに強い関心を持つミハイール・ヤーンゲリ、そしてロケットエンジンの専門家ヴァレンティーン・グルシュコーだ。彼らの間では多かれ少なかれ派閥争いが起こっており、特にコロリョーフとグルシュコーとの間には個人的な遺恨もあったことから、エンジンに関して協力を得ることができなかったのだ。クズネツォーフらによるエンジンの開発は1959年ごろから始まり、約10年の苦難の末、NK-15というエンジンを完成させる。N1は第1段に実に30基ものNK-15を使い、第2段にも大気の薄い環境に合わせて改造したNK-15Vを8基使う。ちなみに、アポロ計画で使われたサターンVロケットは、N1と大きさや質量もよく似ているが、第1段にはエンジンを5基しか装備していない。この差は純粋のエンジンの能力の差であり、NK-15エンジンの推力が1.5MNであるのに対して、サターンVに使われたF-1エンジンの推力は6.8MNと、4倍以上もの違いがある。NK-15は航空機エンジン屋が試行錯誤の末に完成させたエンジンであったが、F-1エンジンは予算も人材も、そして時間も十分に与えられた状態で造られたエンジンであった。N1計画が進む中で、クズネツォーフはNK-33とNK-43という、NK-15の改良型エンジンを開発した。NK-33とNK-43は、N1Fという改良型のN1で使用することを計画していたが、N1が4回打ち上げのすべてに失敗したことから、N1Fは結局造られることなく、計画はすべて中止されることになる。N1の部品は解体されるか、公園の屋根などに転用されるなどしたが、一方ですでに製造されていたNK-33とNK-43は、価値があると判断されたためか、倉庫に保管されることになった。その後、たびたび新しいロケットに使おうとする動きはあったようだが、実現することなく、約30年もの間眠り続けた。冷戦の終結やソ連崩壊、ロシア連邦の誕生を経て、1990年代中ごろに米国の技術者がこの倉庫にやってきた。NK-33とNK-43の総生産数は200基ほどとされるが、この時点で倉庫に眠っていた数は、正確には不明だ。ただ100基以上は残っていたとされる。米国ではそのうちの1基を米国に持ち帰り、試験を行った。その結果、極めて高い性能を持つエンジンであることが明らかになる。前述のようにエンジンの推力自体はF-1エンジンには遠く及ばないものの、ロケットエンジンにとっての燃費のような数値である比推力と、エンジンの推力と質量との比率が高く、その数値は世界最高で、米国でさえこれに匹敵するエンジンは開発できていない。クズネツォーフは、大推力の大型エンジンを造ることはできなかったが、小型ながら高い効率を持つエンジンを造ることには成功したのだ。そして1990年代中ごろ、米国のロケットエンジン・メーカーであるエアロジェット社は、ロシアから34基のNK-33を購入した。当時、ロシアは資金難に喘いでおり、少しでも外貨が欲しかったのだ。購入価格は1基あたり110万ドルと伝えられており、これはロケットエンジンとしては、何よりこれほどの性能を持つエンジンとしては、破格の値段だった。余談だが、当時は日本にもロシアから購入の打診が来ており、中止されたGXロケットの第1段に使うという構想もあったという。事故後の報道では、AJ26はNK-33を「改良」したエンジンだとするものもあったが、実際のところNK-33には、アンタレスに装着するために電気系統などに手を入れ、またエンジンを振って推力の方向を変えるためのジンバル機構を装着するなどの改修が行われただけで、「改良」という言葉から連想されるような、例えば米国の技術でエンジンの性能を向上させる、といったようなことは行われていない。つまりNK-33をそのまま使っているといってよい。40年来のエンジンをそのまま使うということに対しては、その間に部品が腐食するなど、劣化しているのではないかという懸念がなされてきた。40年の間の保管状態がどの程度のものであったかは明らかにはなっていないが、おそらく万全ではなかったはずである。また、今回の事故との関連は不明だが、2011年6月9日にはAJ26の燃焼試験中に、燃料漏れによる火災事故が起きている。さらに今年5月22日には試験中に爆発し、エンジンが全損する事故も起きている。後者の事故に関する詳細は発表されていないが、やはりエンジンに問題があったとされる。今回の失敗では、おそらくはエンジンのターボポンプが原因ではないかとする説が濃厚となっている。ターボポンプはその名のとおりポンプ、つまりロケットの推進剤をロケットエンジンの燃焼室に送り込む役割を持つ。燃焼室は高い圧力になるため、そこに推進剤を送り込むためには、燃焼室よりもさらに高い圧力で押し込んでやらなければならない。そのためにポンプを駆動させるタービンは猛烈な勢いで回転する。少しでも欠陥があれば、そこから爆発的に破壊が始まる。ただ、仮に部品の腐食や劣化が原因であったとしても、アンタレスに搭載される前に試験や検査を受けており、なぜそこで見抜けなかったのか、という問題もある。(次回は11月22日に掲載します)参考・・・・・
2014年11月21日2014年10月28日、国際宇宙ステーションへの補給物資を搭載したアンタレス・ロケットが打ち上げに失敗し、大爆発を起こした。その原因として、今から約40年前に製造された、ソ連製のロケットエンジンが疑われている。本稿では、アンタレス・ロケットと、その第1段のソ連製ロケットエンジンの概要、現時点での原因の調査状況、そして今後の動きについて解説したい。○アンタレス、墜落米オービタル・サイエンシズ社は米東部夏時間2014年10月28日18時22分(日本時間2014年10月29日7時22分)、無人のシグナス補給船を搭載したアンタレス・ロケットを、ヴァージニア州ウォロップス島にある中部太平洋地域宇宙港(MARS)から打ち上げた。シグナスの船内には、国際宇宙ステーション(ISS)に向けた補給物資として、約2,290kgもの水や食料、実験機器などが搭載されていた。しかし、離昇から約6秒後にロケットの下部で爆発が起き、地上へ墜落して、さらに大爆発を起こした。アンタレスやシグナス、補給物資はすべて失われ、発射台の周囲は火の海となった。事故後、真っ先に心配されたのはISSに滞在している宇宙飛行士のことであった。だが、ISSへの補給は、アンタレス/シグナス以外にも、スペースX社のファルコン9ロケット/ドラゴン補給船や、ロシアのソユーズ・ロケット/プログレス補給船、また日本のH-IIBロケット/「こうのとり」が存在する。実際に事故の約9時間後には、カザフスタン共和国のバイコヌール宇宙基地から、ISSへの補給物資を搭載したプログレスM-25M補給船が打ち上げられ、6時間後に送り届けられている。やりくりに多少の変更は生じるかもしれないが、宇宙飛行士の生命にかかわるほどの問題にはならない。むしろ不幸だったのは、実験機器や衛星を預けていた企業や大学、研究機関などだ。その中には日本の千葉工業大学・惑星探査研究センターも含まれている。保険は掛けられていただろうが、新たに代替機を造るには時間がかかり、また時間は保険では戻ってこない。アンタレスが打ち上げられたのは今回が5機目だったが、皮肉なことに、多くのメディアがトップニュースとして報じたことで、過去4回の打ち上げよりも高く注目される結果となった。○アンタレス・ロケットとシグナス補給船ギリシア神話において、英雄オリオンはあまりにも傲り高ぶったことから、生みの親であるガイアからサソリを送り込まれ、尾の毒針に刺され死んでしまう。彼を殺したサソリはその功績により、天へと上がり、「さそり座」が生まれたとされる。そのさそり座の中でも、ひときわ明るくて赤く輝く星が「アンタレス」だ。アンタレスという名前は、ギリシア語で「火星に対抗するもの」を意味する。ギリシア神話で火星は「アレース」、それに対抗するもの(アンチ)というところから、アンタレスというわけだ。条件が整えば、赤い惑星としておなじみの火星とアンタレスとが並び、両者が赤さを競い合うように輝くことから、その名がつけられたとされる。その名を冠するアンタレス・ロケット(正確にはアンタリーズと発音する)は、米国のオービタル・サイエンシズ社(以下オービタル社)によって開発された。オービタル社は1982年に設立された会社で、設立当初は小さなベンチャー企業ではあったが、現在では数多くのロケットや人工衛星を製造する、大手企業のひとつにまで成長した。アレースはかつて、米航空宇宙局(NASA)の新型ロケット、エアリーズ(Ares)の名の由来となり、オリオンもまた、現在NASAが開発中の新型宇宙船オライオン(Orion)の名の由来となっている。オービタル社がロケットにアンタレスと名付けたことに、もちろん深い意味はないのだろうが、1980年代から官が支配する宇宙開発に挑戦し続けてきた同社の、強い対抗心が見えてくるようだ。同社がアンタレスを開発した背景には、NASAが2006年に立ち上げたCOTS計画がある。これは民間の企業に、宇宙ステーションなどへの人や物資を輸送を担わせようとするものだ。COTSとは「商業軌道輸送サービス」(Commercial Orbital TransportationServices)の頭文字から取られているが、より一般的な「商用オフザシェルフ」(Commercial Off-The-Shelf)という言葉の頭文字にも掛かっている。もともとNASAでは、1980年代に、小型ロケットと小型衛星の開発や打ち上げに関して、民間に委託する計画を始めていた。実際に補助金も出され、多くの起業家が挑戦した。その中で成功し、生き残った企業こそ、こんにちのオービタル社でもあった。まずNASAは、ISSに貨物を輸送する無人補給船と、それを打ち上げるロケットの開発、運用を民間に委託することにした。そして2006年に、新興のスペース・エクスプロレーション・テクノロジーズ(スペースX)社と、同じく新興のロケットプレーン・キスラー社に契約を与えた。だがロケットプレーン・キスラー社はその後経営難に陥ったため契約は破棄され、それに代わって2008年に選び直されたのがオービタル社だった。スペースX社とオービタル社はともにNASAからの資金援助を受けつつ、ロケットと無人補給船の開発をはじめた。だが、両社が開発したロケットには大きな違いがある。スペースX社のファルコン9ロケットとドラゴン補給船は、ともに同社内で設計、製造された。もちろん米国の厚い宇宙産業の下地があってこそ可能だったことだが、ともかく開発はすべて自社内で完結している。それに対してオービタル社のアンタレス・ロケットは、ほとんどが他社で開発、製造されれたものを組み合わせて造られている。例えば第1段のタンクはウクライナのユージュノイェ社から購入しており、またその設計はウクライナのゼニート・ロケットのものを短くしたものだ。そこにロシアで約40年間保管されていたロケットエンジンを装着する。そして第2段には米国のアライアント・テックシステムズ(ATK)社が製造する固体ロケット・モーターを装備している。この第2段はもともと大陸間弾道ミサイルのLGM-118ピースキーパーで使われていたもので、その後アジーナIIやトーラスXLなどのロケットにも使用されたキャスター120というロケットモーターからさらに派生したものだ。またシグナス補給船も、貨物を搭載する部分はスペースシャトルで使われていた多目的補給モジュール(MPLM)が基になっており、製造もMPLMと同じくフランスのタレス・アレーニア・スペース社が手がけている。バッテリーや太陽電池、スラスターなどが載るサーヴィス・モジュールも、多くが既製品を流用して構成されている。対照的な両社ではあるが、一概にどちらが優れているかといえることではない。単純にアプローチが違うというだけで、既製品をまとめあげるというのも大変な技術が必要なものだ。アンタレスの1号機は米東部夏時間2013年4月21日17時ちょうど(日本時間2014年4月22日6時ちょうど)に打ち上げられた。この1号機は純粋にロケットの性能を確かめることを目的としており、頭の部分にはシグナス補給船と同じ質量を持つダミーのペイロードと、4機の超小型衛星が搭載されたのみであった。ロケットは順調に飛行し、打ち上げは完璧な成功に終わった。続く2号機は同年9月18日に打ち上げられた。この2号機ではシグナスの試験機を搭載しており、ロケットからの分離後、ISSへと飛行し、結合、物資の補給、そして大気圏への再突入までを予定通りこなした。3号機は2014年1月10日に打ち上げられた。この号からシグナスの実運用機を搭載し、NASAとの契約に基づいたISSへの商業補給ミッションを担うことになる。アンタレスもシグナスも問題なく飛行し、ミッションをこなした。また、第2段には性能を向上させた新しい固体ロケットが搭載され、従来型がアンタレス110、この3号機からはアンタレス120と呼ばれている。同年7月13日には4号機が打ち上げられ、こちらも成功している。今回の打ち上げは、アンタレスにとって5機目、シグナスにとっては4機目であった。また第2段がさらに強化されたアンタレス130の初打ち上げでもあった。これまで順風満帆な歩みを続けてきたアンタレスだが、ここにきてついに最初のつまづきを経験することになった。(次回は11月21日に掲載します)参考・・・・・
2014年11月20日国際宇宙ステーション(ISS)に物資を送る米国の無人補給機「Cygnus」を積んだ米国の民間ロケット「Antares」が10月28日午後6時22分(現地時間)に米バージニア州にあるアメリカ航空宇宙局(NASA)の施設から打ち上げられたが、発射してすぐに爆発した。「Cygnus」には約2.3tの物資のほかに、千葉工業大学が開発した、ISSから流星の長期連続観測を行うための超高感度カメラなどが搭載されていた。NASAとOrbital Sciences Corporation(Orbital Sciences)は19億ドルで計8回の打ち上げを契約しており、今回はその3回目だった。NASAによれば、けが人はなく、建物などへの被害は発射場の周辺に限定されるという。「Antares」を開発したOrbital Sciencesは「現時点で詳細はわかっていない。速やかに調査を開始し、原因の解明と再発防止に努める」コメント。今後、詳細が判明し次第公表していくという。
2014年10月29日10月7日、種子島宇宙センターにて次期静止気象衛星「ひまわり8号」を搭載したH-IIAロケット25号機の打ち上げが実施された。10月5日から6日にかけて通過した大型台風18号の影響を危惧する声もあったが、無事打ち上げに成功した。H-IIAロケット25号機は打ち上げ後、第1段および第2段を順次切り離し、およそ30分後に「ひまわり8号」を分離した。「ひまわり8号」は今後テストを実施した後、地上約3万5800kmで気象観測ミッションに従事することとなり、2015年より7年間の運用を計画している。また、2016年には「ひまわり9号」が打ち上げられる予定となっている。
2014年10月07日川崎重工は9月26日、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の小惑星探査機「はやぶさ2」を搭載する予定のH-IIAロケット用衛星フェアリングを種子島宇宙センターに向けて出荷したと発表した。同フェアリングは直径4メートルのシングル・タイプ(4S型)で、種子島宇宙センターで打ち上げを行う三菱重工業に納入され、同社のH-IIAロケットに組み込まれることとなる。これまで同社はH-IIAの前身となるH-IIロケット向けフェアリングを7機、H-IIAロケット向けに複数のタイプを合計25機製造してきているほか、H-IIBロケット向けや、イプシロンロケット向けにもフェアリングを製造してきた。なお同社は今後も、これまでの実績と技術力を活かし、日本の衛星打ち上げビジネスに貢献していく方針としている。
2014年09月26日日本人宇宙飛行士も珍しくない時代になりました。しかし、宇宙ロケットというのは一朝一夕でできるものではありません。アメリカ、ロシア、日本など、わずかな国だけが製造できる最先端技術の結晶です。ロケットに関する面白い話をご紹介します。■カウントダウンは映画からロケットが発射する際に「10、9、8……」とカウントダウンが行われますが、これがどこから始まったのかご存じでしょうか。実は映画なのです。1929年に公開されたフリッツ・ラング監督の『月世界の女』です。この映画の中でカウントダウンが初めて使われ、それが実際のロケット発射時でも使われているのです。ちなみに月世界の女は無声映画ですが(笑)。■最初にロケットで宇宙に行った生き物は!?一番最初に宇宙に送られた生物は「ミバエ」だと言われます。第二次世界大戦後にアメリカがドイツから接収した技術を使って、V2ロケットを打ち上げた時にトウモロコシの種に付いていたのです。これは宇宙線被爆の実験のために打ち上げられました。アメリカは1949年にはアカゲザルを同じくV2ロケットに乗せて打ち上げました。このアカゲザルはアルバート二世という立派な名前でしたが、残念ながらパラシュートの故障で生きて戻っては来られませんでした。当時宇宙開発でアメリカとしのぎを削っていた旧ソ連も動物を打ち上げています。「地球は青かった」で有名なガガーリンの前に、10匹以上の犬を使って実験したと言われています。一番有名なのは1957年に衛星軌道上を回った「ライカ」です。ライカもかわいそうに地球には戻れませんでした。今なら動物愛護団体が決して許さないでしょう(笑)。■日本の執念! 原因を究明せよ!日本のロケット開発の歴史は開発者、研究者たちの血と汗の結晶です。1999年11月15日にH2ロケットが墜落した時の原因究明に賭けた執念はまさに鬼気迫るものでした。H2の第1段ロケット『LE-7』は芸術品とも呼ばれるエンジンでした。この世界に誇るエンジンが不調を起こし、発射から3分59秒後に噴射を停止。泣く泣く信号を送ってロケットを爆破しました。爆破されたエンジンを回収して原因を究明すべくNASDA(宇宙開発事業団、今はJAXAに統合)とJAMSTEC(海洋研究開発機構)が動き出します。NASDAでは、ロケットの墜落地点の正確な予測、JAMSTECは1万1,000メートルまで潜れる『かいこう』を使って探します。と言っても広く、深い海が対象のため、なかなかうまくいきません。しかし、ついにエンジンの台の部分が見つかります。NASDAはこの位置からエンジン落下地点の再計算を行います。そしてついに12月24日、エンジンを見つけることに成功したのです。小笠原諸島の北西約380キロの地点でした(水深は約3,000m)。日本の技術者の執念がつかみ取ったクリスマスプレゼントでした。LE-7エンジンを回収して調査した結果は、H2Aロケットの『LE-7Aエンジン』に生かされています。この回収調査のおかげでLE-7Aエンジンは高い信頼性を誇るものになったのです。■日本の打ち上げ拠点「種子島」の話鹿児島県の種子島は日本の「ケープ・カナベラル」。日本のロケット発射の最前線です。種子島がなぜロケット発射場に選ばれたかご存じでしょうか。静止軌道衛星(地球から見ると止まってるように見える)を打ち上げるのに最も安くすむのは赤道上から打ち上げることです。静止軌道衛星は、気象観測などにニーズが高いですから、これを安価に打ち上げられることを考えなければなりません。また、地球の自転速度を利用することを考えると赤道上が一番です。(自転速度の最も速い)赤道上では秒速464m。(地球が西から東に自転しているため)東向きにロケットを打ち上げるのであれ、このスピードをロケットの速度に足すことができるのです。しかし、残念ながら日本の国内に赤道は含まれていません。できるだけ、赤道に近く、周囲の民家が少なく、(東に向かって打ち上げるため)東側が開けていること、インフラを整備しやすい場所ということで種子島が選ばれました。ちなみに種子島は意外に大きな島です。横浜市とほぼ同じ面積あります。(高橋モータース@dcp)
2012年12月03日一心に天を目指して昇っていくロケットの発射シーンは力強く、これを実際に見ると大きな感銘を受けます。ロマンのない話で大変恐縮ですが、この「ロケット」、いくらぐらいするのでしょうか? 調べてみました。アポロ計画は1961年から1972年にかけて実施されたもので、6回の有人月面着陸に成功するという華々しい成果を挙げました。このアポロ計画は、「1960年代中に月面に人間を立たせてみせる!」というアメリカの威信を賭けて推進されたプロジェクトでした。1966年にNASAはこの壮大な計画に対し「13年間で227億1,800万ドルになる」と予算報告をしています。専門家の推定によれば、実際にかかったのは1969年当時換算で約254億ドル、2005年換算で約1,350億ドルと推定されています。2005年の円ドルレート(1$=約113円)で計算すると、15兆2,550億円になります。ちなみにサターンロケットにかかった費用(宇宙船を含む)は合計830億ドルと見積もられています。日本円で9兆3,790億円(1$=約113円)。ちなみにアポロ計画(およびアポロ応用計画)では、合計23基のロケットが打ち上げられました。これを単純に割ると、1基あたり4,077億8,260万円になります。1981年から2011年にかかて運用されたスペースシャトルは「宇宙往還機」として花形でした。往還機は使いまわしするので安くつくという話で始まったのですが、結果はうまくいきませんでした。この30年間、計135回の打ち上げで費やされた費用は2,090億ドル。1$=80円で換算すると16兆7,200億円で、単純に割ると1回あたり1,238億5,185万円になります。ただ、2010年のNASAの公式発表によれば、1回のミッションにかかるコストは約7億7,500万ドルとのこと。1$=約80円計算で約620億円になります。ちなみにスペースシャトル自身の製造コストは、エンデバー号の製造時で約18億ドルとのこと。1$=約80円計算で約1,440億円になります。結果として高くついてしまったスペースシャトルですが、その果たした役割は非常に大きく、決してその成果が貶められていいものではありません。日本の国産ロケットは非常に優秀です。安定していて信頼性も高く、ペイロードも大きい、世界に誇れるロケットです。現在運用されているのは最新型の『H-IIB』(エイチツービー)と呼ばれるものですが、この価格はいくらでしょうか。JAXA(宇宙航空研究開発機構)に伺ってみたところ、「2009年(平成21年)に打ち上げられた試験機1号機が約147億円。2号機以降の価格は開示していませんが、それよりも下回る価格でしょう」ということです。というのは、製造は三菱重工が行っていて直接の価格は公示されていないのです。ちなみにH-IIBは3号機まで打ち上げが完了しています。また、1つ前の世代のロケットH-IIAの価格をJAXAに伺ったところ「1機あたり約100億円弱。2号機以降の価格はそれよりも安価」なのだそうです。アメリカの盛大なお金の使い方を見ると、日本は非常に着実に、確実にロケットを打ち上げているように見えますね。(谷門太@dcp)【拡大画像を含む完全版はこちら】
2012年11月26日