出典:腾讯太空 2024-10-14
2024-10-13 20:33发布于北京
2024年10月13日2025GMT頃、スペースXのスターシップは5回目の軌道ステージ飛行試験を行い、打ち上げ
場所はやはり米国テキサス州メキシコ湾岸のスターシップ基地ボカ・チカとなった。
最初の4回の打ち上げの後、スターシップは再び打ち上げに成功し、約6分50秒後、空から落ちてきた数百ト
ンの第1段ロケットを初めて捕獲装置でつかむことに成功した。このように人類がロケットを回収したのは初
めてで、ネットユーザーは想像力を働かせて「箸でロケットを挟む」と呼んだが、これについては後述する
。 北京時間21時30分頃、上段の宇宙船は宇宙から帰還し、インド洋の所定の海域に正確に着陸した。
スペースX社は迅速な反復でロケットを製造することで知られており、1回目の打ち上げの失敗から学んだ後、昨年の2回目の打ち上げに向けて、発射台の補強、騒音を消すためのウォータージェットの追加、スターシップロケットとブースターロケットの「熱分離」への切り替えなど、多くの改良を行った。 2回目と3回目の試験飛行では、熱分離の有効性が実証された。 今年6月の第4回打ち上げでは、超重量ブースターロケットの第1段がメキシコ湾に0.5cmの精度で着水し、この原位置捕獲の試みに自信を深めた。 ここで、過去4回の打ち上げを簡単に振り返ってみよう。
2024年6月6日、スターシップは4回目の軌道飛行試験を行い、ブースターロケットは予定通り地表への着陸
に成功した。 スターシップは約1時間飛行し、大気圏突入時に熱シールドタイルが剥がれ落ちたり、翼が焼
け焦げたりしたが、最終的には海面に着水するまで耐え抜き、掲げたミッションと目的をほぼすべて達成し
た。
2024年3月14日、宇宙船は第3次軌道飛行試験を行い、超重量ブースターロケットとの分離に成功し、ブー
スターロケットは海面に落下した。 その数分後、宇宙船は宇宙空間への突入に成功し、軌道上で「軌道上燃
料供給試験」と「ペイロードハッチ開閉試験」を完了したが、残念ながら軌道離脱時の点火に失敗し、大気
制動により完全に破壊された。
2023年11月18日、2回目の飛行試験中、液体酸素パイプラインの詰まりにより超重量ブースターロケットが
帰還時に爆発し、スターシップは宇宙高度に到達したが、余剰液体酸素の排出中に火災が発生し墜落したた
め、ミッションを完了することができなかった。
2023年4月20日、スターシップは軌道ステージの打ち上げ飛行試験に初挑戦したが、離陸直後に3基のエン
ジンの点火に失敗したことが判明し、飛行中にさらに3基のエンジンが相次いで故障したため、矢のように
異常回転して制御不能となり、最終的には自主的に爆発させて破壊せざるを得なかった。
今回の打ち上げの新たな視点
多くのネットユーザーの目には、スターシップはすでに5回の打ち上げを行っており、どの打ち上げもほと
んど同じに感じられる。 今回の打ち上げには、主に以下のような新しい注目点がある:
超重量級ブースターロケットの第1段が着陸地点に戻り、捕獲機構(ネットユーザーによる愛称は「箸」)に
捕獲されようとした! これが今回の試験で最も重要な部分だ。 具体的には、発射パイロンの二重機械式ア
ームによる捕獲・回収方式で、世界初の超重量ロケットの超高度垂直回収であり、その難しさは想像に難く
ない。
高い回収精度:スペースX社のファルコン9ロケットの回収は、今や日常的な作業となっている。 しかし、
この超重量級ブースターロケットの回収はまったく異なるものになる。超重量級ロケットは、タワーの二重
機械式アームが展開する扇形エリアに、より正確に着地する必要があり、少しでもずれるとロケットとタワ
ーが破壊されてしまう。
高い回収重量:超重量級ブースターロケットの燃料が帰還時にほぼ枯渇しているにもかかわらず、本体の重
量は最大275トンもある! 空から落ちてくるロケットを捕獲機構がキャッチする瞬間、超重量の影響で275
トンを優に超える瞬発力が発生するが、捕獲機構は700トンの瞬発衝撃にも耐えられるという。 これに加え
て、捕獲機構にはロケットを捕獲した後、減衰によって余分な運動エネルギーを素早く逃がすことも求めら
れる。
巧みなことに、捕獲機構は回収装置であると同時に昇降装置でもあり、「宇宙船飛行」の打ち上げに必然的
な要件である「超重量」を回収しながら、迅速なメンテナンスと再利用のためにロケットをより速く移動さ
せることができる。
2、宇宙船が飛行に戻った時、断熱タイルの固さの程度、翼表面の完全性。 打ち上げ前、宇宙船の断熱タイ
ルは、大気圏突入時に発生する高温に対抗できるように再装着されたことが分かった。 打ち上げに先立ち、
宇宙艦隊は18,000枚の遮熱タイルをすべて交換し、二次的な遮熱材としてステンレス鋼の船体表面にもアブ
レイティブ材をコーティングしたと報告されている。 新しい熱シールド・タイルは2倍の強度があった。 し
かし残念なことに、4回目のテスト飛行中に主翼と船体をつなぐヒンジが溶損するという問題が発生したた
め、今回のアップグレードは構造的なオーバーホールを伴うことになり、これ以上の対策はまだなかった。
スターシップIIの改良の機会を待て、ということだろう。
3、見るべき最大の変更点は上記2点のほかにもいくつかある。 例えば、発射パイロンの補強と改良、発射
タイミングの変更、スターシップのアンテナの位置の微調整などなど。
飛行時間、飛行ノード、飛行軌道
今回のフライトの飛行時間、飛行軌跡は、打ち上げシークエンスに若干の微調整を加えただけで、ほぼ4回
目のフライトのコピーである。 メキシコ湾のスターシップ基地を離陸した宇宙船は、地球を1周弱飛行した
後、インド洋の海域に着水した。 前回は第1段の超重量ブースターロケットがメキシコ湾に着水し、今回は
捕獲と回収の試みだった。
巨人の肩の上の艦隊
スターシップの構造をまだよく知らない人のために簡単な説明を入れる。 離陸段階において、スターシップはブースターロケットによって空中に押し上げられる。ブースターロケットは英語でスーパーヘビーと呼ばれ、通常は超重量級と訳される。 スーパーヘビー・ロケットは高さ71メートルで、33基のラプター・エンジンが搭載されており、これらを組み合わせると約76,000kNの推力を発生させることができる。 宇宙船自体には6基のラプター・エンジンが搭載されており、ブースター・ロケットが分離すると、それらを中継して飛行し、最終的に宇宙船は地球周回軌道に入る。 地球近傍軌道への搭載能力は150トンで、スターシップと超重量ロケットの組み合わせは、アポロ月面着陸計画に使用されたサターンVロケットやアルテミスIミッションのブロック1ロケットを上回り、人類が開発した中で最も強力なロケット打ち上げシステムとなる。
日本の大物企業家、宇宙船で月周回プロジェクトを中止 後悔しているのだろうか?
宇宙船の進捗状況はまだ予想より低いが、5回の飛行を経て成熟してきた。 今年6月1日、「dearMoon」と呼ばれる月周回旅行を主導していた日本の大物、前澤友作氏は、プロジェクトが正式にキャンセルされたことを発表した。
その後、前澤友作は2018年にスペースX社と契約を交わした際、2023年末までに「月に飛ぶ」ことを約束さ
れたとも説明したが、それはまだ達成されておらず、このままでは人生の計画が立てられない。
2018年9月18日、前澤友作はスターシップのチケットを先行購入し、個人旅客として初めて月周回旅行を実
現した。2021年3月2日、前澤友作は「ディア・ムーン」プロジェクトのダイナミックなアップデートを発表
。世界中から8人を招待した。2022年12月8日、前澤友作に加えて8人が月へ飛ぶことになった。 前澤友作
氏は、8人の宇宙旅行者全員が選ばれ、2人の予備旅行者がいる。
2021年2月8日、前澤友作はロシアのソユーズ宇宙船で国際宇宙ステーション(ISS)に行き、12日間滞在し
て同月20日に地球に帰還した。
先月、人類初の商業宇宙遊泳を成し遂げたばかりのアメリカの大物、ジャレッド・アイザックマンは、スペ
ースX社と「ポラリス」と呼ばれるプログラムの契約を交わした。
宇宙船テストにおける重要なマイルストーン
Tencent Spaceは過去のスターシップ試験打ち上げを全て追ってきたので、2019年から現在までの重要な節
目をまとめてみた。
2019年7月26日、SpaceXはStarshipの最も初期のプロトタイプであるstarhopperを20メートルの高さで自
由浮揚のテストを行った。
2019年8月27日、SpaceXは再びスターホッパーのテストを行い、高度150mまで飛行し、安全に着陸するこ
とに成功した。
2020年8月5日、スターシップ試作機SN5は150メートルの自由浮揚試験を完了した。 頭部の背骨がないSN
5は、高さ30メートルの円筒形のステンレス製給水塔のようだった。
2020年8月25日、プロトタイプSN6も150メートルの自由浮揚試験を完了。
2020年12月10日、スターシップ試作機SN8は高度12.5kmで試験飛行を行い、最終着陸時に墜落・爆発した。
2021年2月3日、スターシップ試作機SN9が高度10kmで再びテスト飛行を行い、やはり最終着陸時に墜落・
爆発した。
2021年3月4日、スターシップ試作機SN10は高度10kmで3度目の試験飛行を行い、順調に着陸したが、やは
り着陸数分後に爆発した。
2021年3月27日、スターシップ試作機SN11は高度10kmで4回目の試験飛行を行い、矢が吹き飛ぶなどさらに
ひどい失敗をした。
2021年5月6日、スターシップ試作機SN15がテキサス州ボカチカで高高度飛行テストに成功。スペースXのス
ターシップ試作機が高度10km級に挑戦したのは5度目で、爆発を起こさずに完璧な着陸を果たしたのは初め
てだった。
2021年のSN15試験以降、スターシップは様々なストレステストやウェットリハーサルなど、主に地上試験を
実施してきた。
2023年4月20日、スターシップのプロトタイプSN24と超重量ロケットBN7の組み合わせが軌道上テストに
初挑戦し、発射から4分後に爆発・崩壊した。
2023年11月18日、スターシップの2回目の飛行試験中、超重量ブースターロケットが帰還時に爆発し、余剰
液体酸素の排出中に火災が発生したため、ミッションを完了することができなかった。
2024年3月14日、スターシップは3回目の軌道段階飛行試験を実施し、宇宙空間への突入に成功し、軌道上
での各種試験を完了したが、不運なことにスターシップの軌道離脱点火は成功せず、大気制動に全面的に依
存したため、最終的に破壊された。
2024年6月6日、スターシップは4回目の軌道飛行テストを行い、ブースターロケットは予定通り地表への着
陸に成功した。 スターシップは約1時間飛行し、大気圏に突入すると遮熱タイルが剥がれ落ち、翼が焼け焦
げたが、最終的には海面に着水するまで持ちこたえ、掲げたミッションと目標のほぼすべてを達成した。
全体として、まったく新しいコンセプトの巨大宇宙船として、スターシップは未来の宇宙船の原型を示して
おり、人類の旅は星と海へと続いている。
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