금년은 신형 로켓의 좋은 해! 중국에 인도, 미국, 일본이 차세대기를 발사에
2살의 신사격장으로부터의 발사가 시작된다
우선 로켓을 발사하는 장소, 「사격장」로부터 보고 가자.이 3월 이후, 2개의 대형 기지로부터의 발사가 시작한다.하나는 러시아 극동의 보스트치누이 우주 기지, 또 하나는 중국・해남도의 문창위성 발사 센터다.
러시아나 중국도, 각각 이전부터 복수의 로켓 발사 기지를 운용하고 있다.그것이 지금에 와서 새로운 시설의 운용을 개시하는 것은, 지금까지의 설비로부터의 발사가 어려워지고 있기 때문이다.
러시아는, 유명한 바이코누르 우주 기지와 모스크바 북방의 프레세트크 우주 기지와 2개소의 로켓 발사 설비를 운용하고 있다.그러나, 바이코누르는 카자흐 스탠에게 있어, 러시아는 카자흐스탄에서 토지를 빌리고 발사를 실시하고 있다.바이코누르로부터의 발사에서는, 부스터나 제1단 로켓 등은 카자후스 탄의 육상에 낙하한다.이 때문에 카자흐스탄은 바이코누르 우주 기지의 존재를 너무 기분 좋게 생각하지 않는다.또 러시아라고 해도 안정된 발사의 계속을 위해서 (은)는 자국 영내로부터 쏘아 올리고 싶다.그럼 프레세트크는이라고 하면, 여기는 지구를 남북으로 도는 극히 궤도에의 발사에 적합하지만, 동방향에의 발사에 적합한거야 있어.
이러한 이유로부터, 러시아는 동쪽으로 태평양이 있고, 부스터나 제1단이 해상에 낙하하는 극동지역에 새로운 로켓 발사 기지인 보스트치누이 우주 기지
의 건설을 진행시켜 왔다.공사 담당자의 오직이든지 건설 노동자에게의 임금 미불이든지로, 꽤 건설은 난항을 겪었지만, 이 4월에「소유스 2」로켓을 쏘아 올려 운용
(을)를 개시할 예정이 되고 있다.
보스트치누이로부터 동방향에의 발사에서는, 로켓은 사할린 상공에서 홋카이도의 도토 난바다를 통과하는 모양.그렇게 되면, 야간의 발사에서는, 밤하늘안을 로켓이 분사염을 빛내면서 통과해 나가는 것을 도호쿠에서 도토에서 볼 수 있을 것 같다.
한편, 중국은 현재, 사카이즈미 발사 센터(감숙성), 니시 아키라 위성 발사 센터(사천성), 타이유완 위성 발사 센터(산서성)와 내륙부에 3개의 로켓 발사시
설을 운용하고 있다.내륙부에 만든 것은, 로켓 기술은 미사일과 직결하므로, 기밀을 지키기 위해였다.이것들 3 시설로부터의 발사에서도, 부스터나 제
1단, 위성 페어링 등은 지상에 낙하한다.근년, 중국의 발사 회수가 증가해 또 경제성장과 함께 토지의 개발・이용이 진행되었기 때문에, 이러한 낙하물이 사람
(이)가 살고 있는 장소의 바로 옆에 떨어지는 사례가 빈발하고 있다.거기서, 남지나해에 접한 해남도에 새로운 시설로서 문창위성 발사 센터를 건설중이다.
단번에 로켓의 갱신을 실시하는 중국
문창위성 발사 센터의 정비는, 신형 로켓의 개발과도 연동하고 있다.현재 중국은, 「장정 2」「 동3」「 동4」라고 하는 3 종류의 로켓을 운용하고 있다.
이것들은 1960년대의「동풍」미사일에 기술적 루트를 가진다.긴 운용의 역사를 가져 안정성은 발군이지만, 설계가 오래되다.거기서 중국은, 신세대의
「장정 5」「 동6」「 동7」를 개발하고 있다.제일 작은 장정 6은 작년 9월 20일에 첫발사를 성공시켰다(발사는 해남도로부터가 아니고, 타이유완에서 실시했다)
하지만, 금년은 드디어 해남도로부터 차세대의 인기 배우라고 해야 할 장정 5로 장정 7의 첫발사를 실시할 예정이다.
신세대 장정은, 기본적으로 지구저궤도와 정지궤도 발사를 겸하는 장정 5, 소형이고 주로 극히 궤도 발사를 담당하는 장정 6, 유인 발사를 주로 담당하는 장정 7이라고 한다
역할 분담이다.직경 5 m, 3.35 m, 2.25 m2의 3 종류의 기체 구조를 구사해 모두 신규 개발의 액체 산소・액체 수소 엔진의「YF-77」, 케로신 ・
액체 산소 엔진「YF-100」와 조합하는 것으로, 폭넓은 발사 능력을 실현한다.
장정 5는 직경 5 m로 YF-77 엔진을 2기장비한 제1단의 주위에, 2 종류의 부스터 「K2-1」(직경 2.25 m, YF-100을 1기장비), 「K3-1」(직경 3.35 m, YF-100을 2기장비」를 최대 4개 장비한다.장비하는 부스터를「K2-1을 4개」「K2-1으로 K3-1을 각 2개」와 말하도록(듯이) 바꾸는 것으로, 발사 능력을 유연하게 조정한다고 하는 설계 사상이다.최대로 지구저궤도에 24톤, 정지궤도 일보직전의 정지 트랜스퍼 궤도에 14 톤의 발사 능력을 가진다.이것은, 현재 세계의 상업 발사 시장에서 톱 쉐어를 가지는 유럽 아리안 스페이스사의「아리안 5」로켓(저궤도 21톤, 정지 트랜스퍼 궤도 10.5톤)을 넘는 대형 로켓이다.
장정 6은 직경 3.35 m의 제1단에 YF-100 엔진을 1기장착.장정 7은 K3-1을 기본으로 한 제1단의 주위에, K2-1 부스터를 2내지 4개장
착용한다.3 종류의 직경의 기체와 2 종류의 로켓 엔진을 조합하는 것으로, 폭넓은 발사 능력의 기체를 작성해 간다.
벌써 장정 5로 장정 7은, 문창위성 발사 센터가 쏘아 맞혀 점설비와 조합한 지상 시험을 실시하고 있다.첫발사는, 장정 7이 2016년 6월, 장정 5가 9월의 예정이다.
카고시마현의 우치노우라에서는 강화형 이푸시롱이 초여름에 오른다
일본의 우주 항공 연구 개발 기구(JAXA)도 금년, 소형 위성 발사용의「이푸시롱」로켓의 2호기를, 카고시마현간부정의 우치노우라 우주 공간 관측소로부터 타 올린다.「2호기인데 신로켓이야?」와 신기하다로 생각하는 분도 있겠지만, 이프゚시론은 단계적인 카이하츠를 실시하고 있고, 2호기는, 2013년 9월에 쳐 올린 1호기와 비에゙와 제2단인가゙완전히 새로운 것이 되어 있다.이것에 의해 발사 능력은 1호기의, 지구를 남북으로 도는 태양 동기극히 궤도에 450kg (이었)였던 물건이, 590 kg에 증가한다.
이 2호기는「강화형 이푸시롱」로 불리고 있다.강화형 이푸시롱도 이푸시롱의 완성형이 아니고, 앞으로도 한층 더 성능과 편리생을 향상시킬 수 있도록 개발을
진행시켜 나갈 예정.아직 자세한 것은 검토중이라고 하는 것이지만, 2020년경에 최종형 이푸시롱을 완성시킨다고 하는 안이 공표되고 있다.
이푸시롱 2호기의 발사시기는 미공표이지만, 개발의 진척 상황이나, 현지간부정에의 설명회에 있어서의 정보등에서, 어쩌면 금년 초여름, 6월경이 될 것이라고 예상되고 있다.탑재되는 위성은, 지구의 주위에 퍼지는 자기권을 탐사하는 과학위성「ERG」이다.
새턴 V이래의 거대 로켓「파르콘・헤비」도
매우 공격적으로 기술개발을 진행시키고 있는 미국의 우주 벤처기업의 스페이스 X는 금년, 거대 로켓「파르콘・헤비」의 첫발사를 예정하고 있다.발사는 아마 연내 아슬 아슬한가, 개발의 진척 상황에 따라서는 내년 2017년의 봄까지 어긋나 넣을지도 모른다.
파르콘・헤비는, 고도 수백 km의 지구저궤도에의 발사 능력이 53톤이나 있는 거대 로켓이다.정지 트랜스퍼 궤도에는 21톤을 쏘아 올리는 와 (이)가 할 수 있다.미국이 아폴로 계획으로 사람을 달에 보내는데 사용한「새턴 V」로켓은, 지구저궤도에 118톤을 쏘아 올릴 수 있었으므로, 파르코 ・헤비는, 새턴 V의 거의 반의 규모라는 것이 된다.50톤 이상을 쏘아 올릴 수 있는 로켓은, 구소련이 1987년에 첫발사를 실시했다 「에네르기야」로켓(지구저궤도에 88톤을 발사 가능) 이래이다.
파르콘・헤비는, 현재 스페이스 X가 운용하고 있는「파르콘 9」로켓의 제1단을 부스터로서 2기, 제1단의 옆에 장착한다.즉 제1단이 3줄선 형태가 되는 것이다.파르콘 9의 제1단에는 9기의「마린」엔진이 장착되어 있으므로, 파르콘・헤비는 합계 27기의 엔진을 분사해 개개상승해 나가게 된다.
현재, 스페이스 X는, 파르콘 9 제 1단에 착륙다리를 장비하고, 로켓의 역분사로 착륙시켜 회수해, 재차 쏘아 올려에 사용하는 시도를 진행시키고 있다.작년 12
월 21일에는, 마침내 쏘아 맞혀 점 가까이의 착륙장에 제1단을 되돌려 내리는 것에 성공했다.공표되고 있는, 파르콘・헤비의 상상도에서는, 제1단과 부스터의 양
분에게 착륙다리가 붙어 있다.첫발사로 회수・착륙까지 할지 어떨지는 미공표이지만, 지금까지의 스페이스 X의 기술개발의 속도로는, 아마 회수에 도전해
(은)는 아닐까.
인도도 H-IIA와 동클래스의 로켓으로 위성 발사
연말의 12월에는 이제(벌써) 1기, 인도의 신로켓 GSLV Mark III 로켓 발사도 있다.
실은 동로켓 발사는 2번째.「 신로켓 발사가 아니지 않은가」사인 그.GSLV Mark
III는 제2단 엔진의 개발이 뒤떨어졌으므로, 창간호기는 제2단에 더미를 실은 상태로, 2014년 12월 18일에 쏘아 올렸던 것이다.부스터와 제1단 뿐이다
(으)로부터, 지구를 도는 궤도에는 이르지 않는 탄도 비행이었다.이 때 인도는, 유인 우주선 개발을 향한 무인 시험기「CARE」를 탑재해, 대기권재돌입 실험을 성공함
키라고 있다.
이번은 제2단이나 장비한 완전한 형태로의 발사가 된다.발사 능력은, 정지 트랜스퍼 궤도에 4톤.
일본의 H-IIA 로켓과 거의 같다.제
1단의 양측으로 고체 로켓 부스터를 장착하고 있는 곳(중)도 H-IIA와 같지만, 제1단의 추진제는 H-IIA가 고성능이지만 취급이 어려운 액체 산소・액
몸수소인데 대하고, GSLV Mark III는, 상온으로 액체의 비대칭 디메틸 히드라진과 4 산화2 질소라고 하는 편성을 사용하고 있다.
12월의 발사에서는, 인도 정부의 정지 통신위성「GSAT-19 E」를 쏘아 올릴 예정.이것이 성공하면, 인도는 본격적으로 국제적인 상업 발사 서비스에, 어쩌면 저가격을 무기로 산입해 오게 될 것이다.
아직도 계속 되는 신형 로켓의 데뷔
실은 이 후도, 2020년을 향해서 신로켓의 데뷔는 계속 된다.2018년이 되면, 미항공 우주국(NASA)의 거대 로켓「SLS」의 첫발사가 있다.아폴로 계획 이래의, 달부터 멀리의 유인 탐사에 사용하기 위한 로켓이다.게다가 2020년에는, 일본의「H3」와 유럽의「아리안 6」라고 하는 새로운 대 형태 로켓 2기종이 데뷔한다.
이러한 그 밖에도, 2014년에 최초의 시험 발사를 성공시킨, 러시아의「안 무늬」로켓은 2016년중에 첫 위성 발사를 실시해, 2017년부터 본격적인 운용을 개시하게 되어 있다.또 세계 각국의 벤처가 개발하고 있는 소형 로켓도 향후 수년으로 차례차례로 첫발사를 실시하게 되는이다 .지금부터 당분간의 사이, 세계는 신형 로켓 붐에 끓는 것이다.
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今年は新型ロケットの当たり年! 中国にインド、アメリカ、日本が次世代機を打ち上げへ
2つの新射場からの打ち上げが始まる
まずロケットを発射する場所、「射場」から見ていこう。この3月以降、2つの大型基地からの打ち上げがはじまる。ひとつはロシア極東のボストチヌイ宇宙基地、もうひとつは中国・海南島の文昌衛星発射センターだ。
ロシアも中国も、それぞれ以前から複数のロケット発射基地を運用している。それがここにきて新たな施設の運用を開始するのは、これまでの設備からの打ち上げが難しくなっているからだ。
ロシアは、有名なバイコヌール宇宙基地と、モスクワ北方のプレセツク宇宙基地と2ヵ所のロケット発射設備を運用している。しかし、バイコヌールはカザフ スタンにあり、ロシアはカザフスタンから土地を借りて打ち上げを行っている。バイコヌールからの打ち上げでは、ブースターや第1段ロケットなどはカザフス タンの陸上に落下する。このためカザフスタンはバイコヌール宇宙基地の存在をあまり快く思っていない。またロシアとしても安定した打ち上げの継続のために は自国領内から打ち上げたい。ではプレセツクはというと、ここは地球を南北に回る極軌道への打ち上げには向いているが、東方向への打ち上げには向いていな い。
このような理由から、ロシアは東側に太平洋があって、ブースターや第1段が海上に落下する極東地域に新たなロケット発射基地であるボストチヌイ宇宙基地
の建設を進めてきた。工事担当者の汚職やら建設労働者への賃金未払いやらで、かなり建設は難航したが、この4月に「ソユーズ2」ロケットを打ち上げ、運用
を開始する予定となっている。
ボストチヌイから東方向への打ち上げでは、ロケットはサハリン上空から北海道の道東沖合いを通過する模様。となると、夜間の打ち上げでは、星空の中をロケットが噴射炎を光らせながら通過していくのを道北から道東で見ることができそうだ。
一方、中国は現在、酒泉発射センター(甘粛省)、西昌衛星発射センター（四川省)、太原衛星発射センター(山西省)と内陸部に3つのロケット打ち上げ施
設を運用している。内陸部に作ったのは、ロケット技術はミサイルと直結するので、機密を守るためだった。これら3施設からの打ち上げでも、ブースターや第
1段、衛星フェアリングなどは地上に落下する。近年、中国の打ち上げ回数が増え、また経済成長と共に土地の開発・利用が進んだために、こうした落下物が人
の住んでいる場所のすぐそばに落ちる事例が頻発している。そこで、南シナ海に面した海南島に新たな施設として文昌衛星発射センターを建設中なのだ。
一気にロケットの更新を行う中国
文昌衛星発射センターの整備は、新型ロケットの開発とも連動している。現在中国は、「長征2」「同3」「同4」という3種類のロケットを運用している。
これらは1960年代の「東風」ミサイルに技術的ルーツを持つ。長い運用の歴史を持ち安定性は抜群だが、設計が古くなっている。そこで中国は、新世代の
「長征5」「同6」「同7」を開発している。一番小さな長征6は昨年9月20日に初打ち上げを成功させた(打ち上げは海南島からではなく、太原で行った)
が、今年はいよいよ海南島から次世代の真打ちというべき長征5と長征7の初打ち上げを実施する予定だ。
新世代長征は、基本的に地球低軌道と静止軌道打ち上げを兼ねる長征5、小型で主に極軌道打ち上げを担う長征6、有人打ち上げを主に担当する長征7という
役割分担だ。直径5m、3.35m、2.25m2の3種類の機体構造を使い分け、共に新規開発の液体酸素・液体水素エンジンの「YF-77」、ケロシン・
液体酸素エンジン「YF-100」と組み合わせることで、幅広い打ち上げ能力を実現する。
長征5は直径5mでYF-77エンジンを2基装備した第1段の周囲に、2種類のブースター「K2-1」(直径2.25m、YF-100を1基装備)、 「K3-1」(直径3.35m、YF-100を2基装備」を最大4本装備する。装備するブースターを「K2-1を4本」「K2-1とK3-1を各2本」と いうように変えることで、打ち上げ能力を柔軟に調整するという設計思想だ。最大で地球低軌道に24トン、静止軌道一歩手前の静止トランスファー軌道に14 トンの打ち上げ能力を持つ。これは、現在世界の商業打ち上げ市場でトップシェアを持つ欧州アリアンスペース社の「アリアン5」ロケット(低軌道21トン、 静止トランスファー軌道10.5トン)を超える大型ロケットである。
長征6は直径3.35mの第1段にYF-100エンジンを1基装着。長征7はK3-1を基本とした第1段の周囲に、K2-1ブースターを2ないし4本装
着する。3種類の直径の機体と2種類のロケットエンジンを組み合わせることで、幅広い打ち上げ能力の機体を組み上げていく。
すでに長征5と長征7は、文昌衛星発射センターの射点設備と組み合わせた地上試験を実施している。初打ち上げは、長征7が2016年6月、長征5が9月の予定だ。
鹿児島県の内之浦からは強化型イプシロンが初夏に上がる
日本の宇宙航空研究開発機構(JAXA)も今年、小型衛星打ち上げ用の「イプシロン」ロケットの2号機を、鹿児島県肝付町の内之浦宇宙空間観測所から打 ち上げる。「2号機なのに新ロケットなの？」と不思議に思う方もいるだろうが、イプシロンは段階的な開発を行っていて、2号機は、2013年9月に打ち 上げた1号機と比べると第2段がまったく新しいものになっている。これにより打ち上げ能力は1号機の、地球を南北に回る太陽同期極軌道に450kg だったものが、590kgに増える。
この2号機は「強化型イプシロン」と呼ばれている。強化型イプシロンもイプシロンの完成形ではなく、今後ともさらに性能と利便生を向上させるべく開発を
進めていく予定。まだ詳細は検討中ということだが、2020年頃に最終型イプシロンを完成させるという案が公表されている。
イプシロン2号機の打ち上げ時期は未公表だが、開発の進捗状況や、地元肝付町への説明会における情報などから、おそらくは今年初夏、6月頃になるだろうと予想されている。搭載される衛星は、地球の周囲に広がる磁気圏を探査する科学衛星「ERG」である。
サターンV以来の巨大ロケット「ファルコン・ヘビー」も
非常にアグレッシブに技術開発を進めている米国の宇宙ベンチャー企業のスペースXは今年、巨大ロケット「ファルコン・ヘビー」の初打ち上げを予定している。打ち上げはおそらく年内ぎりぎりか、開発の進捗状況によっては来年2017年の春までずれこむかもしれない。
ファルコン・ヘビーは、高度数百kmの地球低軌道への打ち上げ能力が53トンもある巨大ロケットだ。静止トランスファー軌道へは21トンを打ち上げるこ とができる。米国がアポロ計画で人を月に送り込むのに使用した「サターンV」ロケットは、地球低軌道に118トンを打ち上げることができたので、ファルコ ン・ヘビーは、サターンVのほぼ半分の規模ということになる。50トン以上を打ち上げることができるロケットは、旧ソ連が1987年に初打ち上げを行った 「エネルギヤ」ロケット(地球低軌道に88トンを打ち上げ可能)以来である。
ファルコン・ヘビーは、現在スペースXが運用している「ファルコン9」ロケットの第1段をブースターとして2基、第1段の横に装着する。つまり第1段が 3つ並んだ形になるわけだ。ファルコン9の第1段には9基の「マーリン」エンジンが装着してあるので、ファルコン・ヘビーは合計27基のエンジンを噴射し つつ上昇していくことになる。
現在、スペースXは、ファルコン9第1段に着陸脚を装備して、ロケットの逆噴射で着陸させて回収し、再度打ち上げに使用する試みを進めている。昨年12
月21日には、ついに射点近くの着陸場に第1段を戻して降ろすことに成功した。公表されている、ファルコン・ヘビーの想像図では、第1段とブースターの両
方に着陸脚が付いている。初打ち上げで回収・着陸までやるかどうかは未公表だが、これまでのスペースXの技術開発の速度からすると、おそらく回収に挑むの
ではないだろうか。
インドもH-IIAと同クラスのロケットで衛星打ち上げ
年末の12月にはもう1機、インドの新ロケットGSLV Mark IIIロケットの打ち上げもある。
実は同ロケットの打ち上げは2回目。「新ロケットの打ち上げじゃないじゃないか」と思うなかれ。GSLV Mark
IIIは第2段エンジンの開発が遅れたので、初号機は第2段にダミーを載せた状態で、2014年12月18日に打ち上げたのだ。ブースターと第1段だけだ
から、地球を回る軌道には届かない弾道飛行だった。このときインドは、有人宇宙船開発に向けた無人試験機「CARE」を搭載し、大気圏再突入実験を成功さ
せている。
今回は第2段も装備した完全な形での打ち上げになる。打ち上げ能力は、静止トランスファー軌道に4トン。
日本のH-IIAロケットとほぼ同じである。第
1段の両側に固体ロケットブースターを装着しているところもH-IIAと同じだが、第1段の推進剤はH-IIAが高性能だが取り扱いの難しい液体酸素・液
体水素なのに対して、GSLV Mark IIIは、常温で液体の非対称ジメチルヒドラジンと四酸化二窒素という組み合わせを使っている。
12月の打ち上げでは、インド政府の静止通信衛星「GSAT-19E」を打ち上げる予定。これが成功すれば、インドは本格的に国際的な商業打ち上げサービスへ、おそらくは低価格を武器に算入してくることになるだろう。
まだまだ続く新型ロケットのデビュー
実はこの後も、2020年に向けて新ロケットのデビューは続く。2018年になると、米航空宇宙局(NASA)の巨大ロケット「SLS」の初打ち上げが ある。アポロ計画以来の、月より遠くへの有人探査に使うためのロケットだ。さらに2020年には、日本の「H3」と、欧州の「アリアン6」という新しい大 型ロケット2機種がデビューする。
これらの他にも、2014年に最初の試験打ち上げを成功させた、ロシアの「アンガラ」ロケットは2016年中に初の衛星打ち上げを行い、2017年から 本格的な運用を開始することになっている。さらには世界各国のベンチャーが開発している小型ロケットも今後数年で次々に初打ち上げを実施することになるだ ろう。これからしばらくの間、世界は新型ロケットブームに沸くのである。
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