新型宇宙ステーション補給機「HTV-X」いよいよ進宙! 1号機の任務を徹底解説

「新型宇宙ステーション補給機」(HTV-X)が、まもなく初飛行を迎える。

HTV-Xは、先代の補給機「こうのとり」の役割を受け継ぎ、国際宇宙ステーション(ISS)への物資輸送を担う。さらに、ISSから離脱した後も軌道にとどまり、実験や小型衛星放出の母船として運用できる点が、こうのとりにはなかった新たな特徴だ。その先には、月周回拠点「ゲートウェイ」や民間ステーションへの補給といった未来も見据える。

HTV-Xは「こうのとり」から何を受け継ぎ、どの点が新しくなり、どんな実証に挑み、どこへ向かうのか――その全体像をたどる。

HTV-X1のサービス・モジュール
(C)鳥嶋真也

HTV-Xはどんな宇宙機なのか

HTV-Xは、宇宙航空研究開発機構(JAXA)が開発した、次世代の宇宙ステーション補給機だ。

HTV-Xの第一の目的は、ISSへの物資補給を継続することにある。ISSの運用は、参加各国が運用経費に相当する負担を、物資輸送やサービスの提供によって拠出する仕組みとなっている。日本は補給機による物資輸送でこの負担を担っており、2009年から2020年にかけて宇宙ステーション補給機こうのとりを9機運用して、その役割を果たしてきた。

【連載】日本の宇宙ステーション補給機「こうのとり」が運用終了 - その軌跡と未来

その後継機となるHTV-Xは、こうのとりからさらに性能を向上させ、より効率的で柔軟な輸送を実現することをめざしている。

HTV-Xの主要諸元は、直径約4.4m、全長約8.0m、打ち上げ時総質量約16tで、数値だけ見るとこうのとりと大きくは変わらない。一方で、機体の構造は大きく変わり、飛行に必要な機能をサービス・モジュールに集約し、与圧モジュールを機体下部に配置する新しいレイアウトを採用している。これにより、機体構造の軽量化が進んだ。

太陽電池は機体表面へ貼り付ける方式から、展開型のソーラーパドルに刷新され、ハの字に展開して機器運用に必要な電力を供給する。

また、打ち上げ時の総質量はおおむね同等だが、機体構造の軽量化と内部配置の最適化により搭載能力が拡大した。輸送量は約4tから約5.85tへと約45%増、搭載容積は約49立方mから約78立方mへと約60%増となり、一度に運べる物資が大きく増えている。これは機体の軽量化に加え、船内カーゴ・エリアへ効率的な棚構造(カーゴ搭載ラック：HRR)を導入した効果による。

HTV-Xの模型
(C)鳥嶋真也

こうのとりは、各国のISS補給機の中で最大の輸送能力を誇った。HTV-Xはその強みを受け継ぎ、搭載能力をさらに引き上げている。また、こうのとりの特徴だったISPR(国際標準実験ラック)サイズの大型実験ラックを搭載から廃棄まで扱えるハッチサイズという、世界で唯一の仕様も維持している。

さらに、打ち上げ直前に貨物を積み込む「レイト・アクセス」能力も強化されている。こうのとりでは打ち上げの約80時間前までに積み込む必要があったが、HTV-Xでは約24時間前までに短縮。鮮度が求められる補給品や、生物など低温保存が必要な実験サンプルを扱いやすくなり、ISSで実施できる科学実験の幅が広がる。

また、搭載物への電源供給能力も新たに追加し、電源が必要な実験装置や冷凍庫などの物資にも対応できるようになっている。