月曜日に大規模な月面ミッションを開始する新型ロケットについて知っておくべきこと

月曜日に大規模な月面ミッションを開始する新型ロケットについて知っておくべきこと

1月8日(月)、ユナイテッド・ローンチ・アライアンスのバルカン・セントール号が初飛行を予定しており、このミッションでは様々なペイロードを月へ送り込む予定です。スペースXのロケットほど先進的ではありませんが、この使い捨てロケットは、宇宙産業の礎となる可能性のある機能を備えています。

全長61.6メートル(202フィート)のバルカン・セントールが、ケープカナベラル宇宙基地の第41発射施設から打ち上げられる予定です。これはULAにとって2006年の設立以来初の新型ロケット設計のデビューとなるため、非常に重要な出来事です。(ほぼ)使い捨てのバルカン・セントールは、技術的には革命的ではないかもしれませんが、ロッキード・マーティン社とボーイング社の合弁会社であるULAにとって、大きな進化の一歩を踏み出すことになります。

長さ70フィートのフェアリングは複数のペイロードを運ぶことができる。
70フィートの長さのフェアリングは複数のペイロードを運ぶことができる。画像:ULA

バルカン・セントールの開発過程は、地政学的出来事と航空宇宙産業における競争圧力の両方に大きく影響されました。2014年のロシアによるクリミア併合は、ULAにとって極めて重要な転換点となり、ロシア製RD-180エンジンへの依存を見直す必要に迫られました。この状況とSpaceXとの競争激化が相まって、ULAはブルーオリジンと共同でBE-4エンジンを開発することを決定し、ロケットエンジン技術における国家の自立性向上に向けた戦略的な転換を決意しました。

ヴァルカンはULAのアトラスVロケットとデルタIVロケットの設計要素を統合し、これらの後継機となる予定です。低軌道(LEO)や静止軌道(GEO)から月や深宇宙探査ミッションまで、幅広い目標地点にペイロードを運ぶことができます。複数のペイロードを同時に打ち上げる能力を備えた、非常に汎用性の高いロケットです。

関連記事:群がるロボット、DNA、ビットコイン:来週月へ向かう驚くべき物のリスト

バルカン・セントールのペイロード容量は、4つの標準構成で提供され、使用される固体ロケットブースター(SRB)の数によって、0基、2基、4基、または6基のSRBが積載されます。これらのグラファイトエポキシモーター(GEM)63XL固体ロケットブースター(SRB)は、ノースロップ・グラマン社製です。ロケットの構成は、初打ち上げのVC2Sのように、固有のコードで識別できます。この場合、「V」はバルカン、「C」はセントール、「2」はSRBの数、「S」はペイロードフェアリングの長さを表します。フェアリングの長さは標準タイプとロングタイプがあります。つまり、ロングタイプのペイロードフェアリングを備えた6基のブースター構成の場合、VC6Lとなります。

最大搭載能力は、LEO(低軌道)へ最大25.8トン、GEO(静止軌道)へ最大7トンの貨物を運ぶことができます。SpaceXのFalcon HeavyはLEOとGEOの両方でより多くの貨物を運ぶことができますが、Vulcan Centaurの柔軟性とミッションへの適応性は他を圧倒しています。

バルカン・ケンタウルス打ち上げの概念図。
バルカン・ケンタウルス打ち上げの概念図。画像:ULA

バルカン・セントールの第1段には、液化天然ガス(LNG)と液体酸素(LOC)を燃料として、それぞれ55万ポンド(約240トン)の推力を生み出すBE-4エンジン2基が搭載されています。液化天然ガスは主にメタンから構成され、その効率性と再利用性の高さから採用されました(ULAは最終的にバルカン打ち上げで使用されたBE-4エンジンの回収と再利用を目指していますが、第1段自体は対象としていません)。第2段には、エアロジェット・ロケットダイン社製のRL10エンジン2基が搭載されています。これらのエンジンは効率性が高く、長年にわたる信頼性を誇ります。幅広いミッションに対応するために設計されたペイロードフェアリングは、長さ70フィート(約21.3メートル)、直径17.7フィート(約5.4メートル)に達します。

スタートラインまでの道のりは決して平坦なものではありませんでした。2014年から開発が進められ、当初は2019年の打ち上げが予定されていたバルカン・セントールは、ブルーオリジンからのエンジン納入の遅れ、新型コロナウイルス感染症のパンデミックに起因する遅延、そして2023年3月の試験中の爆発事故など、数々の困難に直面してきました。しかし、これらの困難にもかかわらず、このロケットは2023年6月のホットファイア試験の成功や先月のウェットドレスリハーサルなど、重要な試験を完了し、来たる処女飛行への準備を整えました。

Vulcan Centaur とその主要コンポーネント。
バルカン・ケンタウルスとその主要コンポーネント。画像:ULA

米国の国家安全保障と商業宇宙事業にとって極めて重要なバルカン・セントールロケットは、主要な衛星やスペースプレーンを打ち上げます。このロケットは、米国宇宙軍と情報機関の安全保障目的の打ち上げニーズを満たすほか、Amazonのプロジェクト・カイパーの38回の打ち上げも担います。バルカンが宇宙分野にどのような変革をもたらし、NASAと国防総省の主要契約獲得でSpaceXに挑む構えを見せているかについては、こちらをクリックしてください。

Tagged: