スペースXのスターシップが2回目の飛行中に(2回)爆発した理由がついに判明

スペースXのスターシップが2回目の飛行中に(2回)爆発した理由がついに判明

連邦航空局(FAA)は、スペースXが2023年11月18日に実施したスターシップの2回目の試験飛行に関する調査を終了しました。調査が終了したことで、スペースXは必要な修正を待ちながら、プログラムを進める準備が整いました。

軌道試験飛行2回目(OFT-2)は、2023年4月20日に行われた初回試験(発射台とその周辺地域に甚大な被害をもたらした)と比べて大幅に改善されました。初回試験では、発射台とその周辺地域に甚大な被害が出たほか、打ち上げ開始から4分後にスターシップロケットが失われました。しかしながら、OFT-2ではスーパーヘビーブースターと上段の両方が飛行中に破壊されたため、FAA(連邦航空局)による調査が行われました。

規制当局のガイドラインに従い、SpaceXが事故調査を主導し、FAAはコンプライアンス確保のため調査プロセスを厳重に監視しました。SpaceXは試験不合格の根本原因を特定し、17の是正措置を講じました。そのうちのいくつかは既に実施されています。開発中のStarshipは、地球周回軌道、月、火星、そして太陽系の他の場所へのミッションのために設計された、完全に再利用可能な宇宙船およびロケットシステムであり、航空宇宙産業に大きな変革をもたらすと期待されています。

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この進展は、SpaceXが3回目の試験飛行に大きく前進したことを意味します。しかし、FAAが電子メールで発表した声明で明確にしたように、「事故調査の終了は、次回のStarship打ち上げの即時承認を意味するものではありません」。承認を得るためには、SpaceXは「すべての是正措置を実施し、FAAからすべての安全、環境、その他の適用可能な規制要件を満たすライセンスの変更を受ける必要があります」。とはいえ、3月に試験飛行を実施する可能性は否定できません。

SpaceXからの珍しいアップデートでは、調査とOFT-2中に何が起こったかについての詳しい情報が提供されました。

ステージ分離後、ブースターが降下段階に入った際、「複数のエンジンが停止し始め、そのうち1つのエンジンがエネルギー的に故障した」と同社は説明し、一連の事象が最終的にスーパーヘビーの破壊に至ったとしている。SpaceXは、フィルターの詰まりが原因であると特定した。エンジンから排出された酸素を多く含んだ液体がフィルターを詰まらせたのである。この結果、スターシップがメキシコ湾上空56マイル(90キロメートル)を飛行中、飛行開始から約3分半で複数のエンジンが停止し、爆発が発生した。SpaceXは既に修正を実施したと主張している。

2023年11月18日の2回目のテスト飛行中のスターシップ。ラプターエンジン33基すべてが点火した状態。
スターシップは2023年11月18日に2回目の試験飛行を行い、ラプターエンジン33基すべてが点火した。写真:C&J Images

上段については、ブースターから切り離され、約7分間飛行することに成功した。その後、テストの一環として、データ収集用に積み込まれた追加の液体酸素を放出した(これは通常、打ち上げ中に行われない)。しかし、この放出中に漏れが発生し、火災が発生し、フライトコンピューターとの通信が失われた。これにより、エンジンは早期に停止し、自爆システムによってミッションは終了した。テストは、上段が高度93マイル(150 km)に達した時点で終了し、スターシップの機体が宇宙空間に到達したのはこれが初めてとなった。再発防止のため、スペースXは「次期スターシップ機体にハードウェアの変更を実施し、漏れの削減、防火対策、および推進剤ベント関連の操作の改良を行い、信頼性を高めた」。さらに、ラプターエンジンの油圧式操舵から完全電動システムへの移行により、「潜在的な可燃性源」も除去されるとスペースXは付け加えた。

特定された 17 件の是正措置のうち 7 件は、車両ハードウェアの再設計や制御システム モデリングの改善など、スーパーヘビー ブースターに関連するものであり、残りの 10 件の是正措置は上段に関連するものでした。

とはいえ、OFT-2を完全な失敗と決めつけるのは不公平でしょう。なぜなら、いくつかの重要なマイルストーンが達成されたからです。これには、ステージ分離の成功と、このサイズのロケットとしては前例のない初のホットステージング操作の実行が含まれます。さらに、打ち上げ中に33基のラプターエンジンすべてが正常に点火し、信頼性の重要なデモンストレーションとなりました。最後に、放水システムは意図したとおりに機能し、上昇中のロケットの強烈な力と熱から発射台を保護するという重要な役割を果たしました。

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3回目のテストでは、SpaceXは、前述の上段ラプター用電動ステアリングシステムを含むいくつかの新機能を導入する予定です。また、NASAとの契約に基づき、打ち上げ前の燃料充填を迅速化し、ロケット内での飛行中の燃料移送試験も行っています。

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