6月末に打ち上げを迎える先進レーダ衛星「だいち4号(ALOS-4)」。衛星地球観測を推進する産学官の「衛星地球観測コンソーシアム(CONSEO)」は、鹿児島市・種子島での研修会を会員向けに開催した。

  • CONSEOによる研修会が鹿児島市・種子島にて行われた

    CONSEOによる研修会が鹿児島市・種子島にて行われた(撮影:秋山文野)

1日目は、衛星データの利用促進に向けた講演と会員の成果発表という座学の機会であったのに対し、2日目は衛星を軌道上へ送り届ける役割を担うロケットの仕事を実感する見学ツアーだ。今年度ついに運用段階に入ったH3ロケットと、宇宙デビューを控えたALOS-4の今に迫るツアーを、写真とともに紹介する。
※一部の施設は撮影が制限されているため、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の公開素材を掲載しています。

  • H-II機体

    H-II機体(撮影:秋山文野)

CONSEO研修会1日目のレポートはこちら:「衛星データ利用のプロたちがALOS-4に熱視線 - CONSEO衛星データ研修ツアー1日目」

まずは種子島宇宙センターの顔ともいえる、竹崎地区の宇宙科学技術館とH-II機体に出迎えてもらう。竹崎地区は、1968年に小型液体ロケットの打ち上げを開始した場所で、日本の液体ロケットの始まりの地ともいえる。ここは、竹崎発射管制棟(LCC)、竹崎指令管制棟(RCC)や打ち上げ時にはプレスセンターとなる竹崎展望台などを有している。

  • 宇宙科学技術館

    宇宙科学技術館(撮影:秋山文野)

このうち、ロケットの機体をコントロールするのがLCCだ。大型ロケット組立棟(VAB)内部の様子はLCCからカメラで監視されており、1日の作業が始まってVAB内のロケットの電源が入ると、モニタリングが始まる。H3ロケットは大きく分けて10個程度のコンポーネントを持っており、モニタリングはその状態をチェックする作業。打ち上げ時は、タンクと推進剤充填の状態を表示する専用モニターもある。

  • 竹崎発射管制棟(LCC) 発射管制室

    竹崎発射管制棟(LCC) 発射管制室。(c)JAXA

打ち上げ全体をコントロールするのはRCC。2月のH3ロケット試験機2号機の打ち上げ中継で、衛星分離に成功したときに岡田匡史プロジェクトマネージャ(当時)をはじめチーム一同が抱き合って喜んでいた様子が印象的だったが、その舞台がRCCだ。H-IIA用のRCCは、通信の制限のためより射点に近く、安全を考慮して地下にあった。その一方で、H3用のRCCは距離を取っていて、打ち上げ時に立ち入り制限区域となる3kmの範囲の外側にあるため、地下ではなく竹崎総合司令棟の中、LCCの隣に位置している。

H3ロケットの打ち上げが成功し歓喜に湧くRCCの様子(出所:JAXA YouTubeチャンネル)

打ち上げ時のLCCには、打ち上げ執行責任者や三菱重工業の打ち上げ技術サービスチーム(MILSET)の責任者、衛星のプロジェクトマネージャとミッションマネージャといった責任者が並ぶ。中でも、ロケットの飛行経路をチェックして必要な場合は飛行を中止する役割を持つ安全管理責任者の責任の重さは、H3ロケット試験機1号機の例が記憶に新しいだけに、空席からも伝わってきた。1回の打ち上げでLCCにチームが詰めている時間はおよそ15～16時間だという。今年度は何回、このRCCが人を迎えるのだろうか。

ロケットの“回転率”を左右する煙道を間近に

  • ロケットの丘から見たLP1とLP2

    ロケットの丘から見たLP1(右)とLP2(左)(撮影:秋山文野)

  • 大型ロケット組立棟(VAB)の屋上から撮影した大型ロケット発射場

    大型ロケット組立棟(VAB)の屋上から撮影した大型ロケット発射場。写真中央はH-IIA用のLP1、写真右はH3用のLP2。H3を載せたドーリーは走路に埋設されたマグネットを目印に自動で射点へと移動していく。(c)JAXA

続いてツアーは、大型液体ロケットを打ち上げる吉信地区へと移動した。海に向かって張り出した突端に、吉信大型ロケット第1・第2射点(LP1・LP2)がある。VABから約500mの距離にあるLP2はもともとH-IIB用だった射点で、現在はH3用となっている。射点の目印にもなっている、赤と白に塗り分けられた2棟の避雷鉄塔に挟まれた場所に、深さ20m以上の煙道が海に向かって開けている。H3ロケットを載せたドーリーは、埋設された目印になるマグネットをトラッキングしながらVABからしずしずとやってきて、煙道の真上に踏ん張るように位置するのだ。

  • VABの屋上から撮影されたH3用のLP2

    VABの屋上から撮影されたH3用のLP2。2つの避雷鉄塔の間に黒く口を開けているのが、LE-9エンジンの噴煙を受け止める煙道の入口。左右の白い屋根の下に空気を取り入れる竪穴が開いている。2700度近い高温の噴煙は外気と散水で700度近くまで温度が下がり、地下を通って海側へと排出される。(c)JAXA

煙道の左右の白い屋根の下には縦穴があいており、煙道と地下でつながっている。これは3000ケルビン(約2700℃)にもなるLE-9エンジンからの噴煙の温度を下げるため、空気を取り込むためのものだ。また煙道には放水用の配管が取り付けられていて、水をまいて温度を下げる。それでようやく3000ケルビンから1000ケルビン(700℃強)になる程度だという。打ち上げのたびに高温の噴煙でLP2の施設は損傷するため、毎回の補修が必要だ。熱の影響をできるだけ低減してライフサイクルコストを下げることがロケットの運用性を高めるために必要なのだという。

LP2の外側の海沿いをフェンスが取り巻いているが、これは打ち上げのたびに毎回取り外さなくてはならない。煙道から出てきたばかりの噴煙をまともに浴びると壊れてしまうためだ。海側のフェンスはわざと倒して設置され、噴射で壊れないように、また鼠返しのように海側からの侵入を防ぐようになっている。これも、年間6回以上のH3打ち上げを実現するために欠かせない、大事な射場設備である。

この超高温の噴煙を生み出すのが、極低温の液体水素と液体酸素だ。どちらも気化しやすいため、推進剤の充填には液体窒素を使った配管の予冷が必要だ。それでも推進剤の最初の分は燃料として使用するには温まりすぎているため、少し離れた場所に設けられた池に放出して焼却処理される。極低温の推進剤をタンクに十分に充填するのはそれだけで大変な作業だが、夏のほうが大変で冬はある程度は充填しやすくなるのかというと、意外にそうでもないのだという。極低温の燃料にくらべれば、夏冬の気温差も充填時間に大きな影響を与えるほどの違いではないのだとか。