「国際"じゃない"宇宙ステーション」とは?

第1回では、国際宇宙ステーションの成り立ちと、ロシアが2024年に国際宇宙ステーションの運用から抜けること、そしてその後、3基のロシア側モジュールを引き連れて、ロシア独自の宇宙ステーションを建造することといった内容の方針を発表したことを紹介した。

今回は、その3基のロシア側モジュールを基に建造される「ロシアの宇宙ステーション」が、いったいどのようなものなのかについて紹介したい。

ISSから分離される3基のモジュール

ロシア連邦宇宙庁が2015年2月24日に発表した文書の中で、国際宇宙ステーションから分離すると記されているのは、「多目的実験モジュール」(MLM、愛称「ナウーカ」)、「ウズラヴォーイ・モジュール」(UM)、そして「科学・電力モジュール」(NEM)の3基だ。 ナウーカ・モジュールは、軌道上で科学実験を行うことを目的としたモジュールとして開発されている。ナウーカとは「科学」という意味だ。これまでに打ち上げられたロシア側モジュールのザリャー、ズヴィズダーは、宇宙飛行士の居住区や倉庫などの用途で使われているため、ナウーカは初の科学実験を目的としたロシア側モジュールとなる。打ち上げにプロトーンMロケットが使われる。

ウズラヴォーイ・モジュールは、球体に6か所のドッキング・ポートを持った形をしている。少し詳しい人なら、昔「ミール」宇宙ステーションの中心にあった、ドッキング部分を思い出すかもしれない。ウズラヴォーイ・モジュールもまさにミールと同じように、この6か所のドッキング・ポートにモジュールを結合させ、巨大なステーションを建造することが考えられている。もちろんソユース宇宙船やプログレス補給船のドッキングも可能だ。ウズラヴォーイとは「結節点」や「中心点」といった意味で、まさに各モジュールをつなぐ節として機能する。打ち上げの際は、プログレス補給船の先端にある軌道モジュール部と取り替えるような形で搭載され、ソユース2ロケットで打ち上げられる。

科学・電力モジュールは、実験区画と巨大な太陽電池を持つモジュールで、ロシア側モジュールに対して電力を供給し、また独立後も発電所として機能する。以前は「科学・電力プラットフォーム」と呼ばれており、規模も今よりもう少し大きなものであったが、計画は中止され、部品の一部はラスヴェート・モジュールへ流用されている。その後計画が見直され、規模を縮小した科学・電力モジュールの開発が始まった。打ち上げにはプロトーンMか、アンガラー・ロケットが用いられる予定だ。

この3基のモジュールはまだ打ち上げられておらず、地上で開発中、もしくは保管中の状態にある。計画では、まずナウーカを打ち上げ、ズヴィズダー・モジュールの地球側のドッキング・ポートに結合する。そして後ろからウズラヴォーイを結合し、それを介する形で科学・電力モジュールを結合する。ウズラヴォーイはすでに完成しているとされるが、こうした組み立て方であることから、まずナウーカが先に打ち上げられないことには何もできない状況にある。しかしナウーカは製造が遅れており、打ち上げは早くても2017年以降になるといわれている。したがってウズラヴォーイや科学・電力モジュールはさらにその後ということになる。

ただ、ロシアにとって都合の良いことに、もし予定通りに2017年に打ち上げられたとしても、2024年時点で7年しか宇宙で使われていないことになり、また打ち上げが遅れれば遅れるほど、その時間はより短くなる。ナウーカの設計寿命は15年ほどとされているため、ロシアにとっては寿命が十分に残った状態のモジュールを、自身の宇宙ステーションに使えることになる。

国際"じゃない"宇宙ステーション

ナウーカ、ウズラヴォーイ、科学・電力モジュールを引き連れて独立したロシアの宇宙ステーションは、それだけは少し貧相だが、徐々に新しいモジュールが結合され、かつてのミールに匹敵するほどの宇宙ステーションが造られる予定だ。

まだその具体的な姿かたちは明らかにされていないが、ソヴィエト・ロシアの宇宙開発に詳しいWebサイト「RussianSpaceWeb」によれば、「オーカT-2」、「トランスフォーマブル・モジュール」、「モジュール・シップヤード」という3基が結合される可能性があるという。

オーカT-2は、ソユース2.1bロケットで打ち上げられる比較的小型のモジュールで、主に実験場として使用されるという。かつてはオーカ2-MKSと呼ばれており、国際宇宙ステーションへ結合するために造られていたが、計画変更により中止されている。トランスフォーマブル・モジュールは空気で膨らむモジュールで、主に居住区として使用されるようだ。モジュール・シップヤードは、宇宙飛行士が船外活動する際の出入り口(エアロック)が装備されている他、宇宙飛行士を乗せた宇宙船や補給物資を積んだ補給船のドッキング・ポートとしての機能も持つという。

実際にどうなるかはまだ不明だが、ウズラヴォーイのドッキング・ポートは6か所あるから、もう1つモジュールが増えることもあるだろう。

ロシアはこの新しいステーションを使い、有人月探査を始めとする将来の有人深宇宙探査に向けた足がかりとして、宇宙飛行士の長期滞在実験や、深宇宙探査から帰ってきた宇宙飛行士のリハビリ施設として使うことを目指しているという。

高緯度宇宙ステーションとヴァストーチュヌィ宇宙基地

このロシアの宇宙ステーションは、国際宇宙ステーションよりも軌道傾斜角（赤道上からの傾き度合い）が大きくなるといわれている。国際宇宙ステーションの軌道傾斜角は51.6度だが、このロシアのステーションのそれは64.85度になり、また高度も高くなるという。

その理由について、ロスコスモスのオレーク・オスターペンコ前長官は「ロシアの上空を通過する頻度が増え、地表が観測しやすくなる」と語ったりしていたが、それは事実ではあっても、おそらく最大の理由ではないだろう。ロシア上空を通過する頻度が増えることで交信可能な時間も増え、また軌道傾斜角が大きいことで宇宙船や補給船の打ち上げがしやすくなるという、どちらかといえばロシアが単独で宇宙ステーションを運用する際の、運用上の必然からもたらされたものであると考えられる。

軌道傾斜角が大きいことで宇宙船や補給船の打ち上げがしやすくなる、という点については少し説明が必要かもしれない。現在ロシアは、国際宇宙ステーションへのモジュールや宇宙飛行士、補給物資の打ち上げ場所として、バイコヌール宇宙基地を使っている。バイコヌールはカザフスタン共和国内にあるため、ロシア政府は料金を払って使用している状態にある。ちなみにロシアは、ロシア北東部にプレセーツク宇宙基地を持っているが、ここは地球を南北に回る極軌道への打ち上げに特化した基地であり、国際宇宙ステーションへの打ち上げには使われていない。一方で、ロシアは極東部に「ヴァストーチュヌィ」という新しい宇宙基地を建設している。ヴァストーチュヌィはバイコヌールに取って代わる宇宙基地に位置づけられており、ここが完成すれば、カザフスタンに気兼ねなく、新しいモジュールや宇宙船、補給船を打ち上げられるようになる。

しかし、このヴァストーチュヌィ宇宙基地は立地上、国際宇宙ステーションの軌道傾斜角である51.6度の軌道への、有人宇宙船の打ち上げには適していない。というのも、東側には太平洋が広がっているため、万が一ロケットが飛行中に問題を起こして宇宙船を緊急脱出させた場合、宇宙船は太平洋上に着水する羽目になるからだ。ソユース宇宙船は基本的に着水するようには造られておらず(まったくできないというわけではない)、救助用の船なども新たに用意しなければならない。一方、軌道傾斜角64.85度へ向けた打ち上げであれば、ロケットはシベリア北部のツンドラ地帯を突っ切ることになり、ロケットから脱出した宇宙船は陸上に降りられることになるため、捜索や回収が比較的簡単になる。

(次回は3月17日に掲載予定です)

参考

・http://www.roscosmos.ru/21321/
・http://www.russianspaceweb.com/vshos.html
・http://www.russianspaceweb.com/nem.html