一連の技術的遅延を経て、日本のH3ロケットが今週、待望のデビューを果たす予定です。この中型ロケットとその初打ち上げミッションについて知っておくべきことをご紹介します。
H3ロケットは2月16日に初飛行を行う予定で、種子島宇宙センターの吉信発射場から午後8時37分（東部標準時）に打ち上げられ、打ち上げ可能時間は7分未満です。このロケットは、4トンのペイロードである地球観測衛星ALOS-3を太陽同期軌道に投入するミッションに投入されます。
宇宙航空研究開発機構（JAXA）にとって、これは記念すべき出来事となるでしょう。同機構はH3ロケットを日本の次期主力ロケットとして位置付けており、日本が「宇宙への継続的なアクセス」を実現する手段となるからです。計画通りに進めば、JAXAはこの中型ロケットを今後20年間、年間約6回打ち上げる予定です。日本の第三世代液体水素燃料ロケットであるH3は、2段式ロケット、多様な構成、そして新型エンジンで構成されています。月への貨物輸送用ロケットとしても位置付けられています。しかし、打ち上げ当日までには長い道のりが待ち受けていました。
三菱重工業とJAXAの共同プロジェクトであるH3プロジェクトは、2013年に承認され、翌年に作業が開始されました。JAXAによると、H3ロケットは「高い柔軟性、高い信頼性、そして高いコストパフォーマンス」という3つの主要目標を念頭に設計されました。
このロケットは2020年に打ち上げられる予定でしたが、新型LE-9第一段エンジンに深刻な技術的問題が発生したため、延期を余儀なくされました。2020年5月の適格性試験中に初めて発見されたこれらの問題は、LE-9ターボポンプアセンブリのタービンブレードの亀裂と、燃焼室壁に生じた穴などでした。その結果、JAXAは打ち上げを2020年から2021年春に延期しましたが、その後も問題が続いたため、今度は2023年初頭に延期されました。JAXAが昨年12月に発表したように、H3ロケットは打ち上げ準備が整ったようです。
この新型ロケットには多くの利点があるが、再利用性は必ずしも高くない。少なくとも中型ロケットに関しては、再利用性は依然としてSpaceXの独占領域である。しかし、打ち上げ目標価格が約3,800万ドル（50億円）から始まる使い捨てロケットH3は、商業・民間顧客、そして相乗りミッションへの参加を希望する人々にとって魅力的な選択肢となる可能性がある。しかも、この価格は、H-IIBに加え、H3が代替予定となっている日本のH-IIAロケットの約半額だ。JAXAによると、H3の設計は自動車産業を含む他産業の市販製品を一部活用しており、「高いコストパフォーマンス」を実現しているという。
H3ロケットは、前身のH-IIAロケットとH-IIBロケット、そして日本のイプシロンロケットから一部影響を受けた設計を持つ、2段式完全液体燃料ロケットです。第1段にはLE-9エンジンが2基または3基搭載され、上段には1基のエンジンが搭載されます。このロケットの固定式固体ロケットブースターは、イプシロンの第1段と非常によく似ています。
第1段および第2段LE-9エンジンは、世界初のエキスパンダーブリードサイクルエンジンを採用しています。このシステムでは、タービンを駆動する高温の推進剤を排出できるため、タービン圧力を高くすることができます。このようにタービンをブリードすることでエンジン推力は向上しますが、効率は低下します。JAXAが指摘するように、エキスパンダーブリードサイクルは「シンプルさによる本質的な安全性と低コストを両立できる」のです。
完全統合型の標準構成では、高さ約207フィート（63メートル）、コアステージの直径は17フィート（5.2メートル）です。パラボリック・アーク社によると、H3ロケットは太陽同期軌道まで8,818ポンド（4,000キログラム）、静止トランスファー軌道まで8,818～17,417ポンド（4,000～7,900キログラム）の貨物を運搬できる予定です。将来のアップグレードにより、月周回軌道に計画されているゲートウェイ宇宙ステーションを含む、月への貨物輸送も可能になる可能性があります。
このロケットは、2種類のフェアリングと、固体ロケットブースター（0基、2基、または4基）を搭載して打ち上げることができます。構成に応じてH3ロケットには4つの名称があり、JAXAが求める柔軟な打ち上げシステムを実現しています。地上チームは、燃料補給と打ち上げのために展開されるまでJAXAのロケット組立棟に保管されている移動式発射台（ML）上でロケットを組み立てます。
H3-22ロケットの初ミッションでは、陸域観測技術衛星3号（ALOS-3）、通称「だいち3号」を太陽同期軌道に投入します。この地球観測衛星は、可視光と近赤外光の両方で地球を観測できるマルチスペクトルセンサーを搭載しています。ALOS-3は、従来のALOS衛星の後継機として、地上分解能が2.6フィート（0.8メートル）に向上しています。
JAXA、三菱電機、そしてH3プログラムに関わる皆様の幸運を祈ります。打ち上げ当日には必ず動画視聴ページを開設しますので、見逃す心配はありません。H3、飛べ！
