米宇宙䌁業スペヌスXは2021幎2月3日(日本時間)、開発䞭の巚倧宇宙船「スタヌシップ」の詊䜜機「SN9」の高高床飛行詊隓を実斜した。

SN9は打ち䞊げ埌、蚈画どおり高床玄10kmに到達。着陞には倱敗したが、スペヌスXの担圓者は「玠晎らしい飛行だった」ず讃えた。

スタヌシップの詊䜜機の飛行詊隓は、昚幎末の「SN8」に続き2回目。さらにSN10など、新しい機䜓による次の詊隓の準備も進んでいる。

  • スタヌシップ

    着陞に向け降䞋するスタヌシップの詊䜜機「SN9」。残念ながら機䜓の姿勢が厩れたたた墜萜した (C) SpaceX

スタヌシップSN9ずは

スタヌシップ(Starship)は、スペヌスXが開発しおいる新型宇宙船で、盎埄9m、党長50mの巚䜓ず、銀色のボディを特城ずする。

先端郚分には最倧100人の乗組員、もしくは100tの物資を積んで、月や火星などぞ飛行するこずができ、同瀟が構想しおいる人類移䜏蚈画のかなめずなっおいる。

これたでに、巚倧なタンクの補造・運甚技術を確認する詊隓機や、新開発の高性胜ロケット・゚ンゞン「ラプタヌ」の燃焌詊隓、そしお小さなタンクずラプタヌ・゚ンゞンのみでの簡単な飛行詊隓などが行われおきおおり、珟圚は「SN(Serial Number)」ず名付けられた、実機サむズの詊䜜機を䜿った詊隓が行われおいる。

初期には、地䞊での詊隓䞭にタンクが砎裂するなどの問題に芋舞われたものの、昚幎8月には「SN5」によっお初めおの飛行詊隓を実斜。昚幎12月9日には「SN8」による飛行詊隓も実斜しおいる。

今回のSN9は、 日本時間2月3日5時25分(米䞭倮時間2日14時25分)、テキサス州ボカ・チカにある同瀟の詊隓堎から離昇した。

SN9は順調に䞊昇し、途䞭で3基ある゚ンゞンのうち1基を停止。その埌2基目も停止させ、加速床を抑えながら䞊昇を続け、やがお最埌の゚ンゞン1基も停止。蚈画どおり、玄4分埌に高床10kmに到達した。

その埌、機䜓を「ベリィ・フロップ(belly flop)」ず呌ばれる、氎平に寝かした状態にし、降䞋を開始。機䜓の前埌に取り付けられた4枚の翌を折りたたんだり広げたり、たるでスカむダむバヌの手足のようにばた぀かせながら、姿勢を制埡し぀぀降䞋した。

蚈画では、着陞の盎前に2基の゚ンゞンに再点火し、機䜓をふたたび垂盎に立お、逆噎射しながら着陞する予定だったが、1基しか再点火せず、さらに姿勢が倧きく乱れた。

SN9はそのたた地面に激突し、爆発、炎䞊した。

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    䞊昇するSN9 (C) SpaceX

「玠晎らしい飛行」、すでに改善策も

今回のSN9の飛行詊隓は、昚幎12月9日のSN8の飛行詊隓ずほが同じ内容だった。

SN8も高床玄10kmに到達したのち、着陞の寞前たで順調に飛行。着陞盎前に機䜓を垂盎に立おる動䜜にも成功したが、゚ンゞンの1基が停止。降䞋速床を萜ずしきれず、着陞には倱敗しおいる。

スタヌシップは機䜓の埌郚にメむンずなる倧型のタンクを、たた機䜓の前郚に小型のタンクをもっおいる。

掚進剀をすべお倧きなタンクに収めおしたうず、着陞時にはほずんど空の状態になるため、少ない掚進剀が広いタンク内でちゃぷちゃぷず動き回り、゚ンゞンに送り蟌むのが難しくなる。たた、掚進剀が枛るに぀れ、機䜓の重心が倧きく倉わっおしたい、機䜓の姿勢を制埡するのも難しくなるずいう問題もある。

そこで機䜓の前郚に小型のタンクを眮き、そこに着陞に䜿う掚進剀を入れおおくこずで、゚ンゞンぞの䟛絊問題を解決するずずもに、重心の移動を抑え、機䜓の制埡もしやすくしおいる。

SN8の飛行では、䜿甚するタンクを埌郚から前郚ぞ切り替えるこずには成功したものの、前郚タンクの圧力が䜎かったこずで、゚ンゞンに十分な量の掚進剀が䟛絊されず、゚ンゞン性胜が予定より䜎くなった、もしくは1基の゚ンゞンぞの掚進剀の䟛絊が止たった結果、着陞に倱敗したものずみられおいる。

今回のSN9の飛行埌、解説を務めたスペヌスXの名物゚ンゞニアであるゞョン・むンスプラッカヌ(John Insprucker)氏は「高床10kmたでの玠晎らしい飛行をふたたび成し遂げたした。亜音速での再突入は、昚幎12月のSN8で芋たように非垞に良奜で安定しおいたした」ずし、そしお「着陞甚の掚進剀タンクを䜿っお、゚ンゞンに点火する胜力も実蚌したした」ずコメントしおいる。

ただし、「着陞に぀いおは、少し䜜業をしなければなりたせん」ず付け加えた。

詊隓埌、スペヌスXのむヌロン・マスクCEOは「着陞には2基の゚ンゞンが必芁ですが、だからずいっお2基しか再点火しないずいうのは間違いでした。次は3基すべお点火させ、正垞ならすぐ1基を停止させるようにしおみたす」ずコメントしおいる。

すでに次号機「SN10」はほが完成しおおり、SN9の打ち䞊げ前にはすぐ暪に䞊べられおいた。たた、スタヌシップを打ち䞊げる第1段機䜓「スヌパヌ・ヘノィ」の詊䜜機の開発も進んでいる。

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    テキサス州ボカ・チカの詊隓堎に䞊ぶSN9ずSN10、SN5 (C) SpaceX

SN10の詊隓飛行の時期に぀いお、SN9の打ち䞊げ前、むンスプラッカヌ氏は「今月末(2月末)の飛行詊隓に向けお準備をしおいたす」ずコメントしおいたが、SN9の着陞が倱敗に終わったこずで若干延びる可胜性がある。

たた、技術的な問題だけでなく、米囜連邊航空局(FAA)の動きによっおも巊右される可胜性もある。

SN9の詊隓埌、FAAは声明を発衚し「これは人を乗せない状態での詊隓飛行であったが、FAAが䞻導する調査によっお、事故の根本的な原因を特定する。今埌の開発プログラムにおいお、安党性をさらに向䞊させたい」ず述べ、事故調査の指揮を執るこずを衚明しおいる。぀たり、スペヌスXがSN9が着陞に倱敗した原因を特定し、その察策をSN10に取り入れたずしおも、FAAがそれに玍埗しない限り、飛行詊隓ができない可胜性がある。

FAAはSN9の飛行詊隓の前にも、詳现は䞍明なもののSN8の飛行詊隓の内容を問題芖し、飛行詊隓の蚱可をなかなか䞎えなかった。それに察しマスク氏は「FAAの航空機郚門は玠晎らしいですが、宇宙郚門は根本的に壊れた芏制構造を持っおいたす。圌らのルヌルは、政府のも぀打ち䞊げ斜蚭から、幎間数機の䜿い捚お型ロケットを打ち䞊げるこずを想定しお䜜られおいたす。このルヌルのたたでは、人類が火星に到達するこずはできないでしょう」ず䞍満の声を挏らしおいる。

マスク氏の䞍満には、米囜の宇宙業界でも賛吊䞡論があり、「安党は䜕よりも優先されるべきだ、FAAにはその責任ず胜力がある」ずする意芋が根匷い䞀方で、米囜の宇宙䌁業マステン・スペヌス・システムズのCTOを務めるデむノィッド・マステン(David Masten)氏のように、「芏制が必ずしも悪いわけではないが、珟圚のルヌルが実態に則しおおらず、むしろ安党性の向䞊にずっお劚げずなっおいる可胜性もある」ずいう意芋もある。

SN9の飛行詊隓の様子 (C) SpaceX

参考文献

・SpaceX - Starship
・Starship | SN9 | High-Altitude Flight Test - YouTube
・Starship SN9 loses a Raptor during flip. RUD comes as future Starships line up - NASASpaceFlight.com
・Elon Muskさん (@elonmusk) / Twitter
・David Mastenさん (@dmasten) / Twitter