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| スターシップロケット |
スターシップは、SpaceX社が製造する超大型ロケットです。このロケットは、スーパーヘビーロケット段とスターシップ宇宙船で構成され、高いペイロードと低い運用コストの実現を目指しています。どちらのロケット段も、100トンの貨物を地球低軌道に着陸・運搬することができます。軌道上で液体酸素と液体メタンを燃料補給した後、宇宙船は月や火星、そして太陽系の他の場所へ飛行することができます。
スターシップはどれくらい大きくて強力ですか?
スターシップは、高さ50メートル、乾燥質量100トン未満の宇宙船で、同名のスターシップロケットの上部部分です。スターシップ宇宙船は約1,200トンの液体酸素または液体メタン燃料を搭載でき、それぞれの燃料はメインタンクとセカンダリタンクにそれぞれ収容されます。
主燃料タンクに加えて、二次燃料タンクは宇宙船の着陸装置への燃料供給に使用されます。スターシップ宇宙船による燃料補給後、宇宙船の航続距離は月、火星、そして太陽系の他の多くの場所へと延長されます。宇宙船の後部には6基のラプターエンジンが搭載されており、そのうち3基は大気圏内で稼働するラプターエンジン、3基は宇宙空間で稼働するラプター真空エンジンです。
スターシップ宇宙船は、大気圏突入時に発生するプラズマによる損傷を防ぐ六角形のタイルを備えており、最高1400℃の温度に耐えることができます。スターシップのペイロード容積は約1000m³で、他のどの宇宙船よりもはるかに大きいです。
スーパーヘビーの底部にある33基のエンジンは約74メガニュートンの推力を発生させることができ、これはエアバスA320neo旅客機が発生できる推力の約700倍に相当します。
スターシップロケットの長さは120メートル長くなり、2023年6月の2回目の試験打ち上げ時の長さと比べて1メートル増加しました。この長さの増加は、スーパーヘビーが1メートル長くなったためです。
スターシップロケットは、人類を初めて月へ運んだサターンVロケットの2倍の推力を持っています。スペースXによると、この推力で少なくとも150トンのペイロードを発射台から低地球軌道まで打ち上げることができます。
スターシップロケットとスーパーヘビーロケットはどちらも、メタロックスと呼ばれる極低温液体メタンと液体酸素の混合物から作られた燃料で動いています。
現在、スターシップロケットは、スペースXスターベース、ケネディ宇宙センター、そして同社の2つの海上発射台から打ち上げられる予定です。33基のラプターエンジンを噴射した後、スーパーヘビーステージはスターシップから空中で分離されます。ロケットは大気圏を飛行し、発射塔の2本の鉄骨に着陸します。一方、スターシップは3基のラプター真空エンジンを噴射し、軌道に投入されます。ミッション終了時、宇宙船は大気圏に突入し、耐熱シールドで保護されます。その後、宇宙船は2つのフラップを使って着陸地点まで滑空し、3基のラプターエンジンを噴射して垂直着陸を行います。
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多くのアップグレードと調整を経たミサイル。 |
SpaceXは2005年に初めて大型ロケットの計画を提案しました。ロケットの設計と名称は、当時から2019年まで頻繁に変更されました。2019年7月には、Starhopperが離陸し、高度150メートルに着陸しました。これは、Raptorエンジンを搭載した最初のロケットとなりました。2021年5月には、コードネームSN15のStarshipが高度10キロメートルまで飛行し、自由落下に入り、4回の失敗を経て着陸に成功しました。
スターシップはどのように着陸するのでしょうか?
近くで見ている人は、スーパーヘビーが超音速から減速するときに、大きな爆発音を聞くことになるでしょう。
最新の試験打ち上げで、スペースXはスーパーヘビーロケットを砲塔で固定しました。火星や月にはこれを実現するための砲塔がないため、スターシップロケットは自力で着陸できる必要があります。そのために、スターシップは降下しながら徐々に水平姿勢へと回転します。マスク氏はこれを「ベリーフリップ」と呼んでいます。
これによりスターシップの抗力面が増加し、減速が促進されます。地表に十分近づくと、スターシップは減速してエンジンを始動し、機体を垂直に立てます。その後、スターシップはロケットエンジンを使って機体を立て直し、着陸装置を使って硬い地面に着陸します。
スターシップは過去の試験打ち上げで、硬い地面への着陸を除いて上記の全てを達成した。今のところ着陸したのは海上のみだ。
SpaceXは、これまでにない試みを試みた。分離後、ブースターの下部は減速し、2本の巨大な機械アームがそれを掴みながら発射台に向かってゆっくりと降下した。この動きは「グラビング」と呼ばれる。
海上で数回の模擬着陸を経て、5回目のテスト打ち上げで、スターシップの下部、スーパーヘビーブースターの着陸に成功しました。
試験打ち上げの目的の一つは、既存の問題点を明らかにすることです。たった一つのミスでも、エンジンから排出される排気ガスによってロケットの内部構造全体が溶解してしまう可能性があります。
スターシップは月と火星への飛行を夢見ている
スターシップにはまだ乗組員が乗ったことはないが、億万長者のイーロン・マスク氏と彼の会社は、いつか人類を火星に送ることを目標に、野心的な計画を立てている。
スターシップロケットは短期的には衛星を打ち上げ、その後、アルテミス計画の一環として宇宙旅行者の輸送や宇宙飛行士の月面着陸に利用される。より遠い将来には、このロケットは同社の火星移住計画を実現し、地球大陸を横断する飛行を行うと期待されている。
スターシップの試験打ち上げはこれまで4回行われてきました。最初の打ち上げでは、ブースターが分離する前にロケットシステムが予期せず爆発しました。SpaceXは、システムが完璧ではないことを認識しながらもロケットの試験を行い、失敗から学ぶことで開発プロセスを加速させました。
実際、スペースXはテスト打ち上げごとに進歩を遂げている。最初は失敗のない打ち上げ、次に再突入に成功し、スターシップとスーパーヘビーの両ロケットが制御された状態で降下し、それぞれインド洋とメキシコ湾でホバリングした後、海に着水した。
Starship は他に何に使用されますか?
近い将来、スターシップロケットはいくつかの異なる目的で使用される可能性があります。
これまで、億万長者のイーロン・マスク氏は、ファルコン9シリーズなどのロケットを使って商用スターリンク衛星を打ち上げてきた。
これらの衛星の寿命は約 5 年と短く、SpaceX は宇宙に同じ数の衛星を維持するために継続的に衛星を打ち上げる必要があります。
NASAは、長期にわたる月面人類の居住継続を目指すアルテミス計画の一環として、スターシップを活用したいと考えています。NASAは2026年の月面ミッションにスターシップを使用する予定です。
もっと遠い将来、イーロン・マスク氏はスターシップロケットが片道約9か月かかる火星への長距離飛行ができるようになることを望んでいる。
スターシップロケットを地球低軌道に打ち上げ、そこに残すという構想だ。その後、スペースXの「燃料補給船」から燃料を補給され、火星への旅を続ける。
スターシップロケットを使って宇宙望遠鏡を打ち上げることも考えられます。数千の衛星や、より大型の宇宙望遠鏡を迅速に宇宙に打ち上げるには、大型のロケットが必要になります。
スターシップはまた、宇宙ステーションの建設に必要な重い積荷を運ぶように設計されており、最終的には月面での人間の居住を支援するためのインフラを構築することも可能になる。
スターシップ宇宙船は、月、火星、そして太陽系の他の目的地へ乗客を運ぶことができます。それだけでなく、この旅客船は大陸間飛行も可能です。船は最大100人の乗客を乗せることができ、「個室の寝室、談話室、収納庫、放射線シェルター、そしてガラス室」を備えています。船内の生命維持システムは「密閉」されており、船内の材料は常に再利用・リサイクルされています。
スターシップ燃料タンカー宇宙船は、他の宇宙船の航続距離を延長するために使用されます。イーロン・マスク氏によると、スターシップを月へ送るには、最大7機の燃料タンカーを打ち上げる必要があります。このアイデアは、2019年9月にイーロン・マスク氏が発表したもので、2機の宇宙船の尾部を連結します。そして、両方の宇宙船が補助エンジンで燃料タンカーに向かってわずかに加速し、燃料を互いに押し付け合います。2020年10月、NASAはSpaceX社に5,320万ドルを授与し、宇宙空間で2機のスターシップ間で10トンの燃料を輸送する試験を実施しました。
スターシップHLSは、アポロ計画の後継であるアルテミス計画で月面着陸を目指して開発されたスターシップ宇宙船の派生型です。スターシップHLSの上部には窓とエアロックに加え、エレベーターと月面着陸のための操舵エンジンシステムが搭載されています。この宇宙船の最大の特徴は、地球と月の間を往復飛行する際のペイロードが非常に大きいことです。アルテミス計画の飛行中、スターシップHLS宇宙船は最大100日間、乗組員の先を進み、その後、宇宙船からスターシップHLSに燃料を補給します。
SpaceXは10月13日（ ハノイ時間午後8時25分頃）、テキサス州スターベースから高さ122メートルのスターシップロケットの5回目のテスト打ち上げに成功しました。このテスト飛行中、スターシップとスーパーヘビーロケットのコンビネーションシステムは、最初の試みで「グラブ」機構を成功させるという奇跡を起こしました。メカジラ発射塔からの離陸に成功したスターシップはインド洋に着陸し、スーパーヘビーロケットは発射塔のすぐ近くに着陸し、塔の「箸」のようなロボットアームによってしっかりと保持されました。
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