SpaceX は再利用可能なロケット技術の限界を押し広げ続けており、野心的な スターシップ プログラムにおいて歴史的な節目を迎える準備を進めています。同社は以前に飛行した スーパーヘビー ブースターの静的燃焼試験を無事に完了し、今後予定されている スターシップ フライト9 で、この巨大な第一段ロケットの史上初の再使用に向けた準備を整えました。
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| 再利用可能なロケット技術の進歩における重要な要素である SpaceX の Super Heavy ブースターが、劇的な炎の背景に映えている |
初の再利用可能な スーパーヘビー ブースター
SpaceX は、1月の スターシップ フライト7 で以前に飛行した スーパーヘビー ブースター（ブースター14と指定）の静的燃焼試験を正常に実施したことを確認しました。テキサス州南部の SpaceX の スターベース 施設で木曜日に行われたこの試験は約8秒間続き、同社がロケットの迅速な再利用性を追求する上で重要な成果を表しています。同社によると、ブースターの33基のメタン燃料 ラプター エンジンのうち29基が実証済みであり、SpaceX が「ゼロタッチ再飛行能力」と呼ぶものに向けた前例のないステップとなっています。
航空宇宙工学における偉大な成果
スーパーヘビー ブースターは、これまでに構築された最も複雑なロケットブースターの一つとして、印象的な高さ232フィート（約71メートル）を誇ります。これは、ボーイング747ジャンボジェットの機体を垂直に立てたものに匹敵します。約1700万ポンド（約7700トン）の推力を生み出すことができる33基の ラプター エンジンを搭載し、スーパーヘビー は宇宙飛行士を月に送った NASA の サターンV ロケットの2倍のパワーを生成します。これにより、今回の再飛行の試みは特に重要となります。なぜなら、20基以上のエンジンを搭載したロケットが2回目の飛行を試みるのは航空宇宙史上初めてのことだからです。
スーパーヘビーブースターの仕様:
- 高さ: 232フィート（70.7メートル）
- エンジン: 33基の Raptor エンジン
- 推力: 約1700万ポンド
- 比較: NASA の Saturn V ロケットの2倍の出力
対照的な進展：ブースターの成功と上段の課題
SpaceX は スーパーヘビー ブースターで顕著な進歩を遂げ、スターシップ の初飛行での失敗以来、7回連続で成功を収めていますが、同社は スターシップ の上段に関して依然として課題に直面しています。1月と3月の最近2回のテスト飛行はどちらも、ミッションのほぼ同じポイントで失敗し、上段は打ち上げから約8分後にエンジンからの電力を失い、分解しました。これらの失敗により、SpaceX は スターシップ のアップグレードされた熱シールドのテストができていません。これは最終的な軌道飛行のための重要なコンポーネントです。
Starship の飛行履歴：
- 総テスト飛行回数：8回
- Super Heavy ブースターの打ち上げ成功：初回の失敗後、7回連続成功
- Super Heavy ブースターの回収率：4回の試行中3回の成功
- 上段機体の失敗：連続2回（7回目と8回目の飛行）
Falcon 9 のレガシーからの学び
SpaceX の スーパーヘビー の再利用へのアプローチは、現在426回のブースター着陸に成功している Falcon 9 プログラムから学んだ教訓に基づいています。しかし、スーパーヘビー のプロセスは大きな進歩を表しています。2017年3月の最初の Falcon 9 ブースターの再利用には、改修と検査のための全国横断輸送に1年近くを要したのに対し、スーパーヘビー ブースターは スターベース 施設を離れることなく3ヶ月未満で再飛行の準備が進められています。この加速されたタイムラインは、SpaceX の再利用技術の進化を示しています。
再利用のタイムライン：
- 初めての Falcon 9 の再利用（2017年）：ほぼ1年の整備期間
- 初めての Super Heavy の再利用準備：3ヶ月未満
革新的な回収方法
着陸脚を使用して別の着陸パッドやドローン船に着陸する Falcon 9 とは異なり、スーパーヘビー はより野心的な回収アプローチを採用しています。SpaceX は、4回の試みのうち3回、機械式アームを使用して打ち上げパッドに戻る巨大なロケットをキャッチすることに成功しています。この技術が完成すると、迅速な検査と再利用が可能になるはずです。SpaceX は最終的に、軌道から戻ってくる上段 スターシップ 機にもこの能力を拡張する計画です。
継続中の調査と今後の計画
連邦航空局（FAA）は1月の スターシップ フライト7 の失敗に関する調査を終了し、飛行中の予想より強い振動が推進システムのハードウェアにかかる応力を増加させ、故障に至ったという SpaceX の判断を受け入れました。SpaceX はこの問題の再発を防ぐために11の是正措置を実施しています。しかし、3月の同様の フライト8 の失敗に関する調査は継続中です。
NASA の アルテミス プログラムへの影響
これらの開発課題は、SpaceX の商業的野心を超えた影響を持っています。NASA は アルテミス プログラムのために スターシップ の月着陸バージョンを開発するよう SpaceX と契約しており、このプログラムは宇宙飛行士を月の南極に戻すことを目指しています。このミッションのアーキテクチャでは、スターシップ の推進剤タンクを満たすために低地球軌道への約10回の給油飛行が必要です。この重要な軌道上給油能力を実証するタイムラインは2026年にずれ込んでいると報告されており、NASA の月着陸計画にスケジュール上の圧力をかける可能性があります。
フライト9に向けて
SpaceX は スターシップ フライト9 の具体的な打ち上げ日を発表していませんが、準備は進行中です。スーパーヘビー ブースターは成功した静的燃焼試験の後、準備が整っているように見えますが、このミッションに割り当てられた上段船はまだ スターベース の工場にあります。打ち上げのためにブースターの上に積み重ねられる前に、独自のエンジン発射テストと最終準備を経る必要があります。現在の進捗状況に基づくと、SpaceX が以前の飛行を悩ませた問題に対処しながら再利用可能なブースター技術の成功を基盤にして作業を続けるため、フライト9 は少なくとも1ヶ月先になる可能性があります。