SpaceXは、NASAの国際宇宙ステーション（ISS）への宇宙飛行士を含む、人や貨物を宇宙に輸送する民間航空宇宙企業です。創業者のイーロン・マスク氏は、将来的に月面着陸や火星への有人輸送を実現するスターシップシステムの開発とテストにも携わっています。
SpaceXの誕生
SpaceXは、南アフリカの実業家マスク氏によって設立されました。30歳の時、マスク氏は2つの成功した企業を売却し、最初の巨額の富を築きました。1999年に3億700万ドルでZip2を、そして2002年にeBayに15億ドルで買収されたPayPalです。マスク氏は、次の大きなベンチャーとして民間宇宙企業を起用することを決意しました。
マスク氏は当初、火星に「マーズ・オアシス」と呼ばれる温室を建設するという構想を思いつきました。彼の目標は、宇宙探査への関心を高め、火星に科学研究ステーションを設置することでした。しかし、コストが高すぎたため、マスク氏は2002年3月14日、カリフォルニア州ロサンゼルス郊外のホーソーンにスペース・エクスプロレーション・テクノロジーズ社（SpaceX）を設立しました。
マスク氏は、SpaceXの立ち上げにあたり、それまでに得た1億ドルの利益の3分の1を投じました。18ヶ月の開発期間を経て、SpaceXは2006年に最初のプロトタイプを「ドラゴン」と名付けました。マスク氏がこの名前を1960年代の歌から選んだのは、多くの人が彼の宇宙計画は不可能だと思っていたからです。
ファルコン1 - SpaceXの最初のロケット
スペースXを設立した当時、マスク氏は既に経験豊富なビジネスマンであり、より頻繁で信頼性の高い打ち上げが宇宙探査のコスト削減につながると確信していました。そこで彼は、ロケットの初期開発資金を調達できる安定した顧客、NASAを見つけました。スペースXにおけるマスク氏の目標は、軌道に到達可能な初の民間所有液体燃料ロケット「ファルコン1」を開発することでした。
軌道投入までの道のりは困難を極めました。スペースXはファルコン1の打ち上げに4回の試みを要しました。以前の試みは燃料漏れやロケット段との衝突といった問題に悩まされていました。しかし、ファルコン1は最終的に2008年9月28日と2009年7月14日の2度の飛行に成功しました。2009年の飛行では、マレーシアの衛星RazakSatも軌道に乗せられました。
2006年、SpaceXは商業軌道輸送サービス（COTS）プログラムに基づき、NASAから2億7,800万ドルの契約を獲得しました。COTSは、国際宇宙ステーションへの商用貨物輸送システムの開発を加速することを目的としています。追加のマイルストーン達成により、契約総額は3億9,600万ドルに達しました。SpaceXはRocketplane Kistler（RpK）と共にこのプログラムに選定されましたが、RpKは必要なマイルストーンを達成できなかったため、契約はキャンセルされ、一部しか支払われませんでした。
初期のCOTSプログラムには、資金提供契約の有無にかかわらず、多くの企業が参加しました。2008年、NASAは2件の追加商業補給契約を締結しました。SpaceXは12回の飛行（総額16億ドル）の契約を獲得し、Orbital Sciences Corp（現Orbital ATK）は8回の飛行（総額19億ドル）の契約を獲得しました。
ファルコン9とファルコンヘビー
SpaceXのロケット群の主役はファルコン9です。その数ある特徴の中でも、特に再利用性が高いのがファルコン9の特徴です。ファルコン9は、ファルコン1（670kg）よりも多くの貨物を低軌道に運ぶことができ（13,150kg）、地球周回軌道への積載量も優れています。
ファルコン9ブースターの最初の着陸は2015年12月21日に行われました。SpaceXはブースター回収を定常化することを目指しており、通常は発射台付近のロボット機に着陸させます。ファルコン9ブースターの多くは、打ち上げコストを削減するために複数回再利用されます。
より強力なロケット「ファルコン・ヘビー」は2018年2月6日に打ち上げられ、ほぼ全てのマイルストーンを達成しました。ファルコン・ヘビーは、テスラ・ロードスター（マスク氏のもう一つの会社であるテスラが製造した電気自動車）と、宇宙服を着た「スターマン」という愛称のマネキンを乗せ、軌道への到達に成功しました。
2基のブースターは計画通りケネディ宇宙センター付近に着陸しましたが、コアステージは時速300マイル（480キロメートル）で海面に激突し、衝撃に耐えることができませんでした。その後、ファルコン・ヘビーは宇宙空間でエンジン点火を行い、ロードスターを火星周回軌道まで送り込みました。
ドラゴン宇宙船とISSへの貨物ミッション
SpaceXにとって次の大きなマイルストーンは、ISSへの貨物輸送でした。ドラゴン宇宙船はファルコン9ロケットで打ち上げられ、2012年5月にCOTSプログラムの試験飛行としてISSに最初の貨物を輸送しました。エンジントラブルにより打ち上げは数日間延期されましたが、次の試みで無事に飛行しました。
SpaceXは2012年10月にISSへの初の商業飛行を完了しました。この飛行は目標の大半を達成しましたが、打ち上げ中にロケットの一部が故障しました。この事故により、Orbcomm-OG2衛星が異常に低い軌道に留まり、ミッションは失敗に終わりました。
ドラゴン宇宙船の初代バージョンは2020年にISSへ20回の飛行を行い、CRS-7号機（2015年6月打ち上げ）を除く全ての飛行が成功裏に到着しました。CRS-7号機はロケットの故障により行方不明となり、SpaceXは2016年4月8日の次の打ち上げ成功に先立ち、ロケットを再設計しました。ドラゴン貨物宇宙船の新バージョンは2020年12月に飛行を開始しました。
クルードラゴン宇宙船と国際宇宙ステーションへの有人飛行
SpaceXは、クルードラゴンを宇宙に打ち上げる前に、いくつかのプロトタイプを開発しました。同社は、テキサス州マクレガーにあるSpaceXロケット開発試験施設で、発射台からの脱出試験と係留ホバリング試験を実施しました。
SpaceXは、宇宙への打ち上げ前に与圧モジュールと生命維持・環境制御システムモジュールを用いて主要システムの試験も行いました。最初のクルー・ドラゴンは、2019年3月2日にISSへの無人ミッションであるCrew Demo-1を完了し、8日間の宇宙滞在後に無事着陸しました。しかし、この宇宙船は、打ち上げ中止システムを評価する一連の試験中に、飛行中に予期せぬ破壊を受けました。
SpaceXは2020年3月30日、初の有人試験飛行「Demo-2」を打ち上げ、ボブ・ベンケン宇宙飛行士とダグ・ハーリー宇宙飛行士をISSへ送り届けました。2人はSpaceXのクルードラゴン・エンデバー号で2020年8月2日に地球に帰還しました。2020年11月15日、初の運用飛行「Crew-2」が成功し、ファルコン9ロケットを使用して「レジリエンス」の愛称を持つクルードラゴン号に4人の宇宙飛行士を乗せてISSへ向かいました。
スターシップ
スターシップは、マスク氏の火星飛行計画の中核を成す。テストプログラムはスターホッパーと呼ばれる小型機から始まり、2019年と2020年に有線および無線でのテスト飛行を実施した。その後、スペースXは2020年8月にSN5プロトタイプの短期飛行テストを皮切りに、一連のスターシップ機の高高度飛行テストを開始した。プログラム最大の課題の一つは空中での宙返りへの対応であり、2021年5月5日にSN15が安全に着陸するまでに、複数のスターシッププロトタイプが破壊された。
スターシップは、高さ70メートルのスーパーヘビーロケットに搭載され、燃料タンクに約3.6トンの液体酸素とメタンを搭載して軌道および深宇宙へ打ち上げられるように設計されています。スーパーヘビーには、ロケットの降下を制御する格子状のフィンが4枚あります。スターシップとスーパーヘビーは、2021年8月に初めて連結され、高さ120メートルの完全再利用可能な打ち上げシステムとなります。
スターシップは2023年4月に初打ち上げされました。計画では、スターシップは約3分で分離し、自力で飛行を続け、1時間半後にハワイ沖に着陸する予定でした。しかし、ブースターから分離して間もなく爆発が発生しました。このミッション以降、スペースXはステージ分離システムの変更を含む、ロケットの設計に1,000以上の変更を加えてきました。
2回目の打ち上げは2023年11月に行われました。今回は分離プロセスが完璧に成功し、スターシップは高度150kmまで飛行しました。しかし、第2段エンジンの噴射中に液体酸素が過剰に放出され、爆発に至りました。3月14日の3回目の飛行では、スペースXのスターシップは初めて軌道上で1時間にわたり様々な操縦をテストしましたが、再突入時に破壊されました。6月6日の4回目の飛行では、スターシップはテスト飛行において多くの重要なマイルストーンを達成しました。その中には、スターシップのカプセルが地球の大気圏の極端な温度に耐え、カプセルとブースターの両方が無事に着陸したことも含まれています。
10月13日朝、5回目の試験飛行において、スーパーヘビーロケットは宇宙へ向かう途中でスターシップを分離し、地球へ落下させました。SpaceXのテキサス発射台に設置された2本の巨大な機械式棒が、落下するロケットを初めて受け止めました。これはロケット技術における前例のない偉業です。これにより、SpaceXは史上初の完全再利用可能なロケットシステムの構築という目標に一歩近づきました。この目標は、宇宙旅行のコストを劇的に削減し、最終的には人類を複数の惑星で生活できる種族にすることです。スターシップとスーパーヘビーロケットの両方が宇宙へ打ち上げられ、無傷で地球へ帰還できることが実証されたことで、同社はロケット打ち上げコストを推定10分の1にするという目標の達成に向けて順調に進んでいます。
SpaceXの将来計画
SpaceXは、民間企業から軍事企業、そして軌道上への貨物輸送を委託する非政府組織まで、多様な顧客基盤を有しています。同社は打ち上げサービスで収益を上げていますが、将来の宇宙探査技術の開発にも注力しています。
2016年、マスク氏は火星への飛行技術計画を発表し、今後50～100年以内に赤い惑星に自給自足のコロニーを建設することを目指しています。この惑星間輸送システムは、基本的にファルコン9の大型版と言えるでしょう。しかし、この宇宙船はドラゴン宇宙船よりも大型で、1回の飛行で少なくとも100人の乗客を運ぶことが期待されています。
スターシップは、マスク氏の火星植民地化計画において依然として重要な位置を占めています。2022年2月、マスク氏はスペースXがスターシップを6～8時間ごとに打ち上げ、スーパーヘビーロケットを1時間ごとに打ち上げ、最大150トンの貨物を軌道に乗せるミッションを実行できると述べました。このような高い打ち上げ頻度はコストを劇的に削減し、火星植民地化をより経済的に実現可能にするでしょう。
知的財産とイノベーションによると
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出典: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/spacex-va-hanh-trinh-elon-musk-chinh-phuc-vu-tru/20241020122448943
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