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SpaceXのStarship「箸を持つロケット」技術の課題とは?専門家の意見を聞いてみましょう。

10月15日、スペースXのスターシップが10月13日北京時間20時25分に5回目のテスト飛行に出発し、帰還するスーパーヘビーブースターをキャッチするために史上初めて「箸」(発射台タワー)の使用に成功したと報じられた (詳細 、業界に一大センセーションを巻き起こした。

スターシップの打ち上げからわずか2分後、第1段スーパーヘビーロケットがスターシップから分離され、帰路に着きました。

スターシップの打ち上げからわずか6分後、スーパーヘビーロケットの第一段が発射台上のロボットアームによって無事に回収されました。これは、スペースXがスターシップのスーパーヘビー第一段ブースター回収に成功した初の試みとなります。

ライブ配信では、SpaceXのオフィスが「ロケットキャッチ」操作の成功を祝って歓声を上げ(左)、上空からのショットではスーパーヘビーブースターがキャッチされる様子が映し出された(右)。

ランドスペース社の朱雀3号ロケットモデルの副主任設計者であるドン・カイ氏は、スペースX社のスターシップの5回目のテスト飛行について、今回のテスト飛行の最大のハイライトは、これまでの4回の飛行を踏まえ、超重量級の第一段ロケットの回収に成功し、第二段ロケットを所定の位置に正確に着水させ、完全に再利用可能な打ち上げロケットの完成まであと一歩のところまできたことだと語った。

ドン・カイ氏は、地上発射台の支持アームがスターシップI段を「挟み込む」イメージは、2018年にファルコン・ヘビーの2基のブースターを同時に回収することに成功したのと同じくらい未来的で畏敬の念を抱かせるものだと考えている。これは、ファルコンシリーズのアウトリガー回収以外の回収方法の実現可能性を示しているだけでなく、この時代における宇宙植民地化の理想の実現可能性も示している。

ランドスペース研究開発センター技術戦略部の袁宇ゼネラルマネージャーは、「第一段の回収成功に加え、第二段の再突入・帰還プロセスも大きなハイライトです。第一段の回収ほど目立った成果ではないかもしれませんが、第二段が宇宙空間から帰還し、海面にスムーズに着陸したことは、同様に成功と言えるでしょう。技術的な難易度という点では、ファルコン9は第一段のみを回収し、第二段は回収しなかったため、第二段の再突入・着陸プロセスは非常に困難を極めました。第二段の回収は技術的により困難だからです」と強調しました。

「今回の飛行の最大のハイライトは、システム全体のすべての技術目標が検証され、この全く新しいアプローチが実現可能であることを世界に証明したことです。これには、第一段サスペンションの回収と第二段再突入・帰還回収が含まれます」と袁宇氏は確信している。彼は、これが中国をはじめとする宇宙開発国における二段式再使用型大型ロケットの今後の開発に明確な方向性を示すものだと主張している。これは宇宙産業全体の発展にとって重要な意味を持つ。

「箸でロケットを掴む」という技術的課題について、董凱氏は、「箸でロケットを掴む」という機構自体の観点からは、通常のロケット回収と根本的に異なるわけではないものの、課題は存在すると述べた。第一に、精度に対する要求が高い。「箸」内の空間は限られており、ロケットが「箸」に向かって移動する際、相対的な位置と距離の誤差の許容範囲は陸上回収ほど大きくない。第二に、速度も重要であり、速度が「箸」の強度を決定づける。アウトリガーの速度制御偏差が少しでも大きければ、アウトリガーの強度を高めることができ、圧力に耐えられる限り、相対的な許容範囲はより広くなる。

同時に、董凱氏はこの回収モードの利点も強調した。「超重量ロケット自体の重量がすでに非常に大きいため、この急速回収方法の最も直接的な利点は、回収脚の重量を軽減できることです。これは、構造物の乾燥重量を軽減することと同等です。これは、ロケットの積載量の向上と確保、そして打ち上げ機の最終目標の達成に非常に有益です。」

しかし、董凱氏は次のように強調した。「ロケット回収の初期技術検証では、誰もが高精度と高速性を追求しています。支持脚方式は誤差範囲が広く、ロケットを固定する箸方式はさらに進歩しており、新たなレベルに達しています。しかし、初期段階の試行錯誤にかかるコストは比較的高いため、国内企業の中には事業計画にこれを盛り込むところもあるかもしれません。しかし、支持脚回収は初期検証に不可欠です。走る前にまず歩くことを覚えなければならないのと同じです。今はまだ誰もが歩く段階にあり、熟練度に達していません。これを達成するには、まだ時間がかかると見ています。」