国産衛星ファジルと、スカッド・ミサイルから生まれたサフィール・ロケット

イラン・イスラム共和国は2015年2月2日、人工衛星「ファジル」を搭載した「サフィール」ロケットの打ち上げに成功した。イランにとってこの打ち上げは前回から約3年ぶりの衛星打ち上げ成功となり、またファジルはイランが自力で開発した衛星としては4機目となった。

サフィール・ロケット、衛星ファジルを打ち上げ

ファジルを搭載したサフィールは、イラン標準時2015年2月2日14時20分ごろ(日本時間2015年2月2日17時50分ごろ)、イラン北部のセムナーン州にある、ルーホッラー・ホメイニー宇宙センターから打ち上げられたとされる。イランは打ち上げ時刻については明らかにしていないため、この時刻は衛星が乗っている軌道の情報からの推定である。

打ち上げ後、米戦略軍の統合宇宙運用センター(JSpOC)が運用する宇宙監視ネットワークによって、軌道上に2つの物体が乗ったことが検知されている。宇宙監視ネットワークとは、米国の本土をはじめとする世界のあちこちに設置された、数十基からなる望遠鏡やレーダーを使い、地球周辺の軌道を回る物体を検知、追跡するシステムで、軌道上にある物体を管理、監視し、人工衛星や宇宙ステーションに、他の衛星やデブリなどが衝突する可能性がある場合に警告を出したりといった役目を担っている。

宇宙監視ネットワークの観測データによれば、物体のうち1つは、地球の地表に最も近い点(近地点高度)が224km、最も遠い点(遠地点)が470km、赤道からの傾き(軌道傾斜角)が55.53度の軌道に、もう1つは近地点高度224km、遠地点高度460km、軌道傾斜角55.54度の軌道に乗っているという。現在、暫定的に前者には2015-006A、後者には前者には2015-006Bという名前が与えられており、どちらかがファジルで、もう一方がロケットの最終段だと考えられる。

イランにとってこの打ち上げは前回から約3年ぶりの衛星打ち上げ成功となり、またファジルはイランが自力で開発した衛星としては4機目となった。

衛星ファジル

「ファジル(Fajr)」はイラン・エレクトロニクス・インダストリーズ社が開発した衛星で、「夜明け」、もしくは「オーロラ」といった意味だという。

打ち上げ時の質量は52kgで、設計寿命は1年半ほどとされる。衛星にはカメラが搭載されており、地球を観測することが可能だという。またGPS機器も搭載しているとされるが、もちろんGPS衛星というわけではなく、位置の把握などに使われると考えられる。

また「コールド・ガス・スラスター」を持ち、軌道を変えることができるともいわれる。コールド・ガス・スラスターとは、窒素ガスなどをあらかじめ掛けておいた圧力だけで噴射するエンジンで、その仕組み上、推力は弱いが、構造が簡単という利点がある。打ち上げから1週間が経った2月9日現在、軌道を変えた形跡は見られないが、今後の動きに注目される。

ファジルはおそらく、カメラやスラスターなどの技術試験と、少しばかりの偵察を目的としていると思われる。現在の軌道では、地球上のある点を一定の周期で観測することはできないため、本格的な偵察衛星として使うことは難しいが、まったく役に立たないというわけでもない。

サフィール・ロケット

「サフィール(Safir)」は2段式の液体燃料ロケットで、全長22m、直径1.25mの、比較的小型の機体だ。打ち上げ能力も、地球低軌道に50kgほどと小さい。サフィールとはペルシア語で「使者」という意味を持つ。

ロケットの第1段には準中距離弾道ミサイル(MRBM)のシャハーブ3を改造したものを使用しているとされる。どの程度の改造が施されているか詳細は不明だが、少なくとも外見からは機体の全長が伸びており、推進剤の搭載量が増えていることがわかる。また第2段には2基のロケットエンジンを持っていることが、イランが公開している写真で確認されている。

サフィールはこれまでに、知られているだけで5機、憶測も含めると7機が打ち上げられているが、その過程で改良が行われているらしく、例えば初期に打ち上げられた機体と今回の打ち上げに使われた機体とでは、推進剤が変更されるなどし、打ち上げ能力が大きく向上しているとされる。推進剤については、組み合わせは不明だが、初期のサフィールにはTM-185(ケロシン20%とガソリン80%)とAK-27と呼ばれる赤煙硝酸(27%の四酸化二窒素(N₂O₄)と73%の硝酸(HNO₃)を、現在運用されているサフィールには非対称ジメチルヒドラジン(UDMH)とAK-27を使用しているという説がある。

また外見も白い塗装が施されていたり、材料の地色がそのまま出ていたりといった違いがあるが、いかなる理由で塗装するか否かを決めているかは不明だ。考えられる理由として、打ち上げ能力の都合で、余力のあるときは見栄えを重視して塗装し、そうではないときは塗装を削って軽量化を図っているのではないかということが挙げられる。また、白い塗装はタンク内の推進剤の温度をある程度保つ役割があり、特にイランは大陸性気候で、なおかつセムナーン衛星発射センターは砂漠地帯にあることから寒暖の差が大きいため、打ち上げる季節や気候によって塗装の有無を変えているということも考えられる。

その他にも、アリッジ・モーターにも細かな改良が加えられている様子が、公開されている写真から見て取れる。アリッジ・モーターというのは、第1段と第2段の確実な分離のためと、第2段の推進剤をタンクの底に押し付け、確実にエンジンへ供給できるようにするための、小さなロケット・モーターのことだ。

サフィールの開発にあたっては、朝鮮民主主義人民共和国(北朝鮮)や中国からの技術供与があったと言われており、シャハーブ3は北朝鮮のミサイル「ノドン」のイラン版とも見なされている。さらにその源流には、ソヴィエト連邦で開発されたR-17、いわゆる「スカッド」ミサイルがある。

結果的にはイランが北朝鮮よりも先に人工衛星を打ち上げることに成功したが、現在でもイランは、北朝鮮の銀河2(テポドン2)のような、大陸間弾道ミサイル(ICBM)に匹敵するロケットは開発できていないため、現代でもロケット技術に関しては北朝鮮に一日の長があると見て良いだろう。

ただ、イランは現在、「シームルグ」(Simorgh)と呼ばれる、より大型のロケットの開発を進めている。サフィールと比べると、第1段機体が格段に太くなっており、ロケットエンジンは4基を束ねる形で装着されている。このエンジンはおそらくノドンやサフィールで使われているのと同じもの思われ、こうして既存のエンジンを4基を束ねることで大きな推力を得る構成は、北朝鮮の銀河2号でも見られる。

打ち上げ能力などの性能は不明だが、地球低軌道に100から150kgほどの衛星を打ち上げられるものと思われる。100kg級の衛星であれば、地球観測や通信を行うのに、ほぼ十分な性能をもたせることが可能となる。

現時点で、シームルグの開発がどの程度まで進んでいるのかは不明だが、2015年3月から2016年3月(これはイラン暦でその年の年始から年末にあたる)までの間に初打ち上げが実施されると報じられている。

(次回は2月19日に掲載予定です)

参考

・http://president.ir/en/84288
・http://spaceflightnow.com/2015/02/02/iranian-satellite-successfully-placed-in-orbit/
・http://planet4589.org/space/jsr/back/news.708
・http://space.skyrocket.de/doc_sdat/fajr.htm
・http://www.b14643.de/Spacerockets_1/Rest_World/Simorgh-IRILV/Description/Frame.htm