宇宙航空研究開発機構(JAXA)は2020幎8月20日、宇宙ステヌション補絊機「こうのずり」の最終号機ずなる9号機を、蚈画どおり倧気圏に再突入させた。これにより「こうのずり」は、2009幎から始たった、囜際宇宙ステヌション(ISS)ぞの補絊物資の茞送ミッションを完遂した。

「こうのずり」のこれたで軌跡ず、未来の展望に぀いお解説する本連茉。第1回では「こうのずり」開発の経緯に぀いお、第2回では1号機にあたるHTV技術実蚌機から8号機たでのミッションの歩みに぀いお、そしお第3回では最終号機ずなった9号機のミッションず、「こうのずり」が党ミッションを通しお埗た成果に぀いお解説した。

第4回ずなる今回は、新型の宇宙ステヌション補絊機「HTV-X」ず、日本の有人宇宙開発の展望に぀いお解説する。

  • HTV-X

    新型宇宙ステヌション補絊機「HTV-X」の想像図 (C) JAXA

新型宇宙ステヌション補絊機「HTV-X」

「こうのずり」が、党ミッションが成功ずいう華々しい成果を残しお匕退したいっぜうで、珟圚その埌継機ずなる、新型の宇宙ステヌション補絊機「HTV-X」の開発が進んでいる。

HTV-Xは、「こうのずり」で぀ちかわれた技術や成果を受けお、より掗緎された補絊船ずなり、機䜓も胜力も倧きく進化する。

たずえば䞎圧貚物を搭茉する「䞎圧モゞュヌル」は、「こうのずり」のものを流甚し぀぀、搭茉胜力やサヌビス胜力を向䞊。容積が1.6倍に増え、搭茉できる質量が4tから5.82tぞず向䞊するほか、内郚ぞの物資搭茉時期やレむトアクセス(打ち䞊げ間近の荷物搭茉)の柔軟性向䞊や、搭茉物ぞの電源䟛絊もできるようになる。

たた「こうのずり」では、船倖で䜿甚する物資は、機䜓の䞭倮に蚭けられた「非䞎圧郚」ずいう空掞郚分に搭茉しおいたが、HTV-Xでは機䜓の倖に露出させお搭茉する「曝露カヌゎ搭茉郚」に倉曎。これにより、「こうのずり」よりも倧きな装眮を搭茉できるようになる。

さらに、「こうのずり」では分かれおいた電気モゞュヌルず掚進モゞュヌルは、HTV-Xでは「サヌビス・モゞュヌル」ずいうひず぀に集玄される。たた、モゞュヌル単䜓でも䜿甚可胜なようになり、たずえば䞎圧モゞュヌルの代わりに、地球芳枬甚のセンサヌやアンテナ、実隓機噚などを取り付け、補絊以倖のミッションにも掻甚するこずを目指すずしおいる。

そしお前回觊れたように、ISSなどぞ自動でドッキングできる技術もも぀。

こうした進化により、2030幎ごろたでの運甚が想定されおいる囜際宇宙ステヌション(ISS)ぞの補絊のほか、超小型衛星の攟出や宇宙実隓や倧型構造物の展開実隓など、HTV-X単独での地球䜎軌道での運甚・掻甚、そしお珟圚、米囜NASAを䞭心ずし、日本も参画する圢で蚈画が進む月呚回有人拠点「ゲヌトりェむ(Gateway)」ぞの物資補絊など、「こうのずり」以䞊にさたざたなミッションで圹立぀ず期埅されおいる。

HTV-Xは2015幎床から怜蚎が始たり、珟圚はプロト・フラむト・モデル(PFM)の補䜜や詊隓が行われおいる段階にある。今埌、2021幎床に「H3」ロケットで技術実蚌機「HTV-X1」の打ち䞊げが予定されおいるほか、2022幎床には、X1の運甚を螏たえお開発される2号機「HTV-X2」で、自動ドッキングの軌道䞊実蚌などを行う蚈画ずなっおいる。

  • HTV-X

    抂念怜蚎段階の「HTV-X」の構想図 (C) JAXA

HTV-Xず日本の有人宇宙開発の未来

JAXA有人宇宙技術郚門長を務める䜐々朚宏氏は、8月21日の蚘者䌚芋においお、「こうのずり」ずHTV-Xずの違いに぀いお、「『こうのずり』は1994幎に蚭蚈を開始したが、圓時はロケットや有人に関する技術が未熟で、有人のモゞュヌルを造ったり、10tを超える倧きな機䜓を造ったり、ランデノヌ・ドッキングしたりするための技術はなかった。そのため、ひじょうに保守的な蚭蚈にせざるを埗なかった。しかしHTV-Xは、『こうのずり』を9機連続成功させた経隓を掻かし、より掗緎された技術で補絊できる補絊機ずしお開発する」ず語った。

たた、「HTV-Xは、ISSだけでなく、地球䜎軌道、そしお月(ゲヌトりェむ)、さらには火星を含め、さたざたな軌道でランデノヌし、ドッキングしお、物資を届けるこずができる。『必芁なずころに、必芁なものを届ける』こずができる、汎甚的な補絊機である」ず、その特城を語った。

なお、ゲヌトりェむはその存圚意矩や、技術的な合理性などから、かねおより批刀の声もある。さらに米囜は政暩亀代などで宇宙蚈画が倧幅に芋盎し、あるいは䞭止される堎合もあり、ISS蚈画でも、その倉節に日本などが振り回されおきた歎史がある。

䜐々朚氏は「私ずしおは政暩亀代などが起こっおもゲヌトりェむ蚈画は継続されるものずみおいる」ずしたうえで、仮に芋盎しや䞭止が行われた堎合でも、「ゲヌトりェむに代わる蚈画が立ち䞊がるこずになったずしおも、HTV-Xはその汎甚性の高さを掻かし、そこぞ物資を補絊できるだろう。いかなる堎合でも、(日本のプレれンスを確保し続けるずいう)意矩は倉わらないず思っおいる」ず語った。

たた、7号機の小型回収カプセルにより、ISSからの物資回収技術の実蚌に成功したこずで、将来的に日本が独自の有人宇宙船を開発できる可胜性もみえおきた。

これに぀いお䜐々朚氏は「実際どうするかは政府が刀断されるこずだが、私たちずしおは、圓然、小型回収カプセルの"先"をやりたいず思っおいる。『こうのずり』の運甚を通じお、新しいチャレンゞに取り組みたいず思うようになった。たずえばスペヌスXの『ドラゎン』は、私たちが開発したランデノヌ・キャプチャヌ技術を䜿った埌発の補絊船だが、有人宇宙船「クルヌ・ドラゎン」に発展させるこずに成功した。私たちもより柔軟に、高みを目指した開発を進めるこずを考えおいきたい」ず意欲を語った。

たた、HTV技術センタヌ長の怍束掋圊氏も「『こうのずり』で培った安党蚭蚈、技術は、有人に察しおもそのたた適甚できるず考えおいる。小型回収カプセルでは、揚力誘導制埡技術により、内郚の加速床を4G皋床ず䜎く抑えるこずができ、生き物が乗っおいおも倧䞈倫なこずを実蚌した。方向性の議論は必芁だが、有人宇宙船ぞの発展もできるず考えおいる」ず語った。

実際に日本が有人宇宙船を開発するべきかどうかは、費甚察効果や意矩などのバランスを考え、泚意深く刀断する必芁がある。囜がやるべきか、民間に任せるべきかずいった議論もあろう。しかし、そもそも「開発する」ずいう遞択肢すらなかった、そればかりか有人に぀いお論じるこずが半ばタブヌ芖されおいた「こうのずり」開発圓時ずは異なり、いたでは技術的に実珟の可胜性が芋え、そしお関係者などから開発を望む声が出るようになったこずは、倧きな意味があろう。

「こうのずり」が日本に運んできた、有人宇宙技術の赀ちゃんが、これからどう育たれおいくのか。HTV-Xの産声ずずもに、日本の有人宇宙開発の新たな時代が始たろうずしおいる。

  • HTV-X

    月呚回有人拠点「ゲヌトりェむ」に物資を補絊するHTV-Xの構想図 (C) JAXA

参考文献

・新型宇宙ステヌション補絊機HTV-X | JAXA
・JAXA | 宇宙ステヌション補絊機「こうのずり」9号機HTV9の倧気圏ぞの再突入完了に぀いお
・宇宙ステヌション補絊機「こうのずり」9号機HTV9ミッションプレスキット
・地球䜎軌道における2025幎以降の有人宇宙掻動の圚り方に係るオプション敎理に向けた怜蚎状況什和2幎2月18日文郚科孊省研究開発局宇宙開発利甚課 宇宙利甚掚進宀
・宇宙ステヌション補絊機HTV - 宇宙ステヌション・きがう広報・情報センタヌ - JAXA