イーロン・マスク氏の宇宙企業であるスペースXが再び歴史を作りました。ファルコン 9 ロケットの第 1 段をすでに 20 回まで再利用することに成功していたとすれば、スターシップの 5 回目の試験飛行では、さらに困難なことを成し遂げたことになります。地球に帰還するスーパーヘビーロケットを空中で直接回収するというものです。地面に触れることなく。これは、この機会にロボットアームを備えたMechazilla タワーのおかげで可能になりました。間違いなく、これは前例のないことです。それは本当だ。しかし、再利用できるロケットの設計も前例がないと考えがちですが、その場合、それらは実際に存在します。
実際、最初の再利用可能なロケットの設計は、アポロ計画の最盛期である1960 年代に行われました。当時イーロン・マスクはまだ生まれていませんでした。
問題の再利用可能なロケットはSASSTOと呼ばれ、スーパーヘビーとはかなり異なっていましたが、インスピレーションの源と考えられるには十分に似ていました。 Falcon 9 や Super Heavy とは異なり、SASSTO は決して飛行しませんでした。適切な計算を行った結果、経済的に採算が合わないと判断されました。しかし、その結論に達した人の予測は間違っていた可能性があります。
Falcon 9とスーパーヘビーの背景
SASSTO の責任者エンジニアはアメリカ人のフィリップ・ボノでした。この科学者は、このアイデアを思いついたとき、北米航空で働いていました。この会社は、アポロ宇宙船を推進するために開発された使い捨てロケットであるサターン Vの設計と製造を担当しました。
これは多段式の消耗車両でした。多段ロケットは単段ロケットよりも優れていると長い間考えられてきました。これは、各フェーズに独自のエンジンと独自の燃料がある場合、それらが不要になったときに解放することができ、ロケットを軽量化して速度を高めることができるためです。打ち上げに関しては大きな欠点もありますが、すべてのフェーズに燃料が積まれているため、ロケットは特に重くなります。
ボノは、再利用可能な単相の弾丸型ロケットを使えばこの問題を解決できると考えた。サターン V のような多段式ロケットは完全に使い捨てであり、高価で汚染も大きかった。しかし、プロジェクトの投資家にとって最も重要だったのは、費用がかかったという事実には留めておきます。
この問題を解決するために、ボノは長さ 19 メートル、直径 6.71 メートルの重量 87,887 kg の弾道ロケット SASSTO を設計しました。 2,812kgのペイロードを運ぶことができ、輸送されたロケットを解放し、離陸したときとまったく同じように再び垂直に着陸した。それは決して構築されなかったので、少なくともそれがプロジェクトでした。再利用可能だっただけに、残念です。そのためには、大気圏突入時にエンジンを保護する水素ベースの冷却システムが搭載されていたはずだ。熱シールドとして機能するでしょう。
なぜスターシップを打ち上げるためのスーパーヘビーとして実現しなかったのでしょうか?
当時の予算計算では、軽負荷に対しては SASSTO が費用対効果が高いと結論付けられていました。しかし、重い荷物を積む場合には、サターン V のようなロケットの方が良い選択肢となるため、使い捨ての多段ロケットが選択されるようになりました。
そしてそれは何年もそのような状態でした。 SpaceX でさえ当初は多段ロケットを選択していました。しかし、彼らはすぐに再利用可能なロケットのアイデアに興味を持つようになりました。
SpaceX: Falcon 9 から Starship まで
NASAから宇宙飛行士を宇宙へ運ぶシャトルの設計を依頼されたイーロン・マスク氏の会社も、多段ロケットに賭けている。しかし、近年、コストと汚染を削減するために(おそらく)、ステージの1つが再利用可能なロケットに変わりました。
同社が開発したこのタイプの最初のロケットであるファルコン9には、地面に着陸する際に着陸できる脚が付いている。スターシップも同様です。しかし、スターシップの最初の段である超重量ロケットにはそのような脚はありません。これにより、発射時と飛行時の重量が大幅に軽減されます。しかし、従来の方法での着陸も不可能になります。このため、SpaceX のエンジニアはメカジラ タワーを建設することを選択しました。メカジラ タワーの箸と呼ばれるアームは、帰還飛行中にロケットを捕捉することができます。
それは難しく、最初からうまくいくのは不可能だと思われていました。しかし、スターシップの 5 回目のテスト飛行では、最初にタワーがテストされましたが、すべてが完璧に進みました。この映像は世界中に広まりましたが、それも不思議ではありません。本当に素晴らしいものだからです。
イーロン・マスクは宇宙ゴミに対抗するのか?
SpaceX の CEO、イーロン・マスクの目的の 1 つは、コストを削減するだけでなく、宇宙産業に由来する汚染を減らすことであると考えられています。 Starship のような車両の製造は非常に高価であり、二酸化炭素排出量も膨大です。
一方、使い捨てロケットでは最終的には海に落ちるのが通常ですが、多くの場合、何年も宇宙ゴミのまま、目的もなく地球の近くをさまよっている可能性があります。
Falcon 9、Super Heavy、Starship では、これらの問題が軽減されます。イーロン・マスクにブラボー。問題は、これがスターリンク衛星列車で生成するすべての宇宙ゴミをわずかでも補うことができないことです。これらは多大な光害を引き起こすだけでなく、電波望遠鏡や他の電気通信システムに干渉して危険な場合もあります。そして忘れてならないのは、宇宙に物体が増えれば増えるほど、危険な衝突が起こる可能性が高くなるということです。それがスペースデブリの最大のリスクです。
したがって、特に科学を行うために使用される場合、再利用可能なロケットの使用は有利になる可能性があります。しかし、それらはSpaceXの残りの作戦のリスクを相殺するものではない。私たちはこれまでに達成されたことに驚嘆することができますが、イーロン・マスク氏の宇宙会社に関しては、すべてがそれほど前向きなわけではないことを忘れてはいけません。
参考資料一覧
- http://www.astronautix.com/s/sassto.html
- https://www.xataka.com/historia-tecnologica/idea-cohetes-espaciales-reutilizables-surgio-antes-llegada-a-luna-sassto-tatarabuelo-falcon-9