今週後半、SpaceXは、規制当局の最終承認が得られれば、待望の、そして間違いなくエキサイティングな大型ロケット「スターシップ」の2回目の試験飛行に臨む予定です。この極めて重要な試験について知っておくべきことをご紹介します。
更新：11月16日午後3時28分（東部標準時）：打ち上げは11月18日（土）午前8時（東部標準時）に20分間の打ち上げ枠が開きます。地上チームはブースターのグリッドフィンアクチュエーターを交換するために追加の時間を必要としました。
オリジナル記事は以下の通りです。
イーロン・マスク率いるSpaceXは、規制当局の最終承認を待って、11月17日（金）にスターシップ超大型ロケットの2回目の試験飛行を予定している。今回の飛行は、4月20日にメキシコ湾上空でロケットが破壊された1回目の試験飛行に続くものだ。それ以来、SpaceXは連邦航空局（FAA）の指示に従い、63件の是正措置を実施してきた。
高さ400フィート（122メートル）のスターシップは、史上最強のロケットです。この巨大ロケットは、火星探査を含む、より野心的な宇宙ミッションを目指すSpaceXにとって極めて重要です。NASAのアルテミス月計画、そして宇宙飛行コミュニティ全体にとって、スターシップは革命的な飛躍を約束します。このロケットは、より柔軟で費用対効果の高い宇宙ミッションを可能にするからです。
学んだ教訓
最初の試験飛行では、多くの重要な改善点が明らかになった。2回目のミッションまでにロケットは「1000をはるかに超える」変更が必要だったとマスク氏は6月に述べた。まず第一に、ボカチカ発射台における防護インフラの不備が重大な見落としであったことが判明した。33基のラプターエンジンの威力と、8秒間という非常に長い点火シーケンスにより、発射台直下の領域が破壊され、破片や塵が周囲に飛散した。これを受け、スペースXは再発防止のため、水冷式の鋼製炎偏向板を製作した。
新たに導入された放水システムは、米国魚類野生生物局と連邦航空局（FAA）によって環境への影響について精査されており、これはSpaceXにとって最後の規制上のハードルとなる。SpaceXが11月17日を仮打ち上げ日として選んだという事実は、同社が必要な打ち上げ許可を早期に取得できると見込んでいることを示唆している。あるいは、これは規制当局に許可発行を迫るための圧力となる可能性もある。
もう一つの焦点は、ロケットの自爆機構です。最初のテストでは、ロケットが自爆指令に即座に反応できず、危険な遅延が発生しました。SpaceXはその後、このシステムを改良し、より迅速な対応を実現しました。
今後の飛行における重要な技術的進歩は、ホットステージ分離システムの実装です。このシステムは、スターシップの上段を下段から分離する前に点火し、上昇中のスムーズな移行を実現します（初飛行では上段分離が計画通りに進まず、ロケットが致命的なタンブル状態に陥る一因となりました）。さらに、スーパーヘビー・ラプターエンジンには、新しい電子式推力ベクトル制御（TVC）システムが実装されました。
カウントダウンと飛行試験のタイムライン
推進剤（液体酸素と液体メタン）の充填作業は、打ち上げ1時間37分前に開始されます。南テキサスのスターベース施設でのカウントダウンが進むにつれ、スーパーヘビーブースターとスターシップの両方のラプターエンジンは、打ち上げ19分40秒前よりエンジンチルと呼ばれる打ち上げ前手順に入ります。この手順は、点火および飛行中に極低温の推進剤に対応できるようエンジンを調整するために非常に重要です。
火炎デフレクターは発射予定時刻の10秒前に作動し、ラプターの点火シーケンスは発射予定時刻の3秒後に開始されます。これは、従来の8秒前からの変更です。この変更は、エンジンの強力な出力によって打ち上げインフラに生じる可能性のある損傷を最小限に抑えることを目的としています。
ミッション開始から2秒後、ロケットは発射台から離陸し、上昇が始まります。最大空気圧点であるMax Qは、ミッション開始から52秒後に発生すると予想されています。この段階では、ロケットが大気圏を速度を上げながら飛行する中で、その構造的健全性が試されます。
飛行開始から2分30秒後、MECO（Most Engines Cut Off：大部分エンジン停止）と呼ばれるイベントが発生します。これは従来のメインエンジンカットオフの一種で、ラプターエンジンの大部分が停止するタイミングを示しています。その後、2分53秒後にブースターはブーストバックバーンの起動を開始します。この操作ではブースターを反転させ、地球への急速な降下に向けて準備を行います。この試験飛行の一環として、ブースターはメキシコ湾への着陸をシミュレートします。着陸は7分頃に行われると予想されています。この手順は、ブースターがボカチカ基地に戻り、垂直着陸を行う将来の試験の前段階です。2段式のスターシップは、完全に再利用可能なロケットとなる予定です。
一方、スターシップの上段ロケットは旅を続け、ミッション開始から8分33秒でエンジンを停止します。その後、カリブ海、南アフリカ、インド洋、ニューギニア上空を通過し、ハワイ沖の太平洋に予定通り着水します。この旅の重要な局面は、1時間17分後の再突入操作と、90分後の模擬洋上着陸です。なお、スターシップはこのミッション中に地球を一周することはない点に留意してください。
これらの各段階、特にホットステージングと再突入操作の成功は、試験飛行全体の目標達成に不可欠であるため、綿密に監視されます。重要な疑問としては、ラプターエンジンが生み出す1600万ポンドの推力が、ウォーターデリュージュシステムにもかかわらずロケット発射台に損傷を与えるかどうか、33基のラプターエンジンすべてが正常に点火するかどうか、SpaceXが最初の試みでホットステージングを達成できるかどうか、そしてスターシップが再突入を生き残れるかどうかなどが挙げられます。
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SpaceXは、2回目のミッションで何が起こっても、そこから学び、その教訓を3回目のミッションの改善に活かすつもりだ。同社が「迅速な反復開発」に注力していることを考えると、問題が発生することはほぼ確実だ。同社によると、このアプローチは「ファルコン、ドラゴン、スターリンクなど、SpaceXの主要な革新的進歩の基盤となっている」という。
スターシップの2回目のミッションが成功するかどうかはわからないが、ひとつ確かなことは、良くも悪くも退屈なミッションにはならないということだ。
