1本の矢に22個の星！長征8号、新しいモデルの共有ロケット「相乗り」を打ち上げる

27日、文昌宇宙発射センターで22個の衛星を「宇宙へ」運ぶことに成功した「共有ロケット」、長征8号と堯2号の運搬ロケットは、我が国の1基のロケットによる複数衛星ミッションの最高記録を樹立し、我が国に新たな共有ロケット「相乗り」モデルを切り開きました。

写真提供：新華社記者張立雲

ロケッツはどのようにして一度に複数のゴールを達成するのでしょうか?

2月27日午前11時6分、長征8号ロケット「堯2号」が中国の文昌宇宙発射センターから打ち上げられ、22基の衛星を高度約500キロの太陽同期軌道に送り込み、長征ロケットの最短打ち上げ間隔の記録も更新した。

長征8号・堯2号ロケットは我が国の次世代主力中型ロケットです。これは、我が国の太陽同期軌道搭載能力の3トンから4.5トンの容量ギャップを埋め、中低軌道打ち上げミッションの80％以上を遂行することができます。

今回、長征8号堯2号ロケットは、長征8号堯1号ロケットをベースにブースターのない新しい構成を採用した。将来の市場ニーズを満たすために特別に製造されたロケットの一種です。

中国第一航空宇宙科学技術研究所長征8号ロケットプロジェクト室長胡慧彪氏は、外観から判断すると長征8号堯2号ロケットは2基のブースターがないものの、裸砲身の搭載量は3トンに達し、合計22基の衛星の重量は2トン未満で、ペイロードの要求を完全に満たしていると紹介した。

よく観察すると、長征8号ロケットと堯2号ロケットのフェアリングが短いことがわかります。中国第一航空宇宙科学技術公司の長征8号ロケット副主任設計者である陳小飛氏は、短いフェアリングの設計は今回のミッションの衛星のサイズにぴったり合致しており、ロケット打ち上げの条件を緩和し、ロケット打ち上げの確率を高めることもできると紹介した。

今回の飛行試験では、海南1号01号、02号、大運（星紀17号）衛星、文昌1号01号、02号、太京3号01号を含む22機の商用衛星が搭載された。

「複数の小型衛星を相乗りさせてミッションを完了させることで、ロケットの能力を十分に発揮できるだけでなく、市場の需要にも効果的に応えることができる」とシャオ・ユン氏は述べた。

写真提供：新華社記者張立雲

衛星はどのように「相乗り」するのでしょうか?

1 回の打ち上げで 22 個の衛星が打ち上げられるのに、なぜ「相乗り」衛星がフェアリングに収まるのでしょうか?陳小飛氏は、複数の衛星を打ち上げる際の安全性と精度を確保するため、設計チームが「3層マルチ衛星分配器」を開発し、従来の「大きなシングルルーム」を「小さな3ベッドルーム」に調整したと紹介した。

「衛星はそれぞれ形が異なり、サイズが大きいものもあるため、設計時に『乗客』用に3層の『座席』を用意し、22基の衛星をフェアリングにぴったりと収め、快適な『座席』を配置しました」と陳暁飛氏は述べた。

「一般的に言えば、新しい構造が図面から生産に至るまでには少なくとも1年かかる。『モジュール』設計を通じて、我々は半年もかからずに複数の衛星を載せられるディストリビューターを生産した」と中国航天科技集団第一研究院の長征8号ロケット副主任設計者、于龍氏は語った。

開発チームは、衛星をスムーズに搭載してフェアリングに設置するだけでなく、衛星をさまざまな方向に安全に分離することも必要です。于龍氏は、衛星が上空に到達した後、ロケット本体から離れなければならないと紹介した。このプロセスでは、異なるロック解除方法と衛星の分離エネルギーによって引き起こされる動作の偏差を考慮する必要があります。場合によっては、こうした逸脱により衛星間の距離が縮まり、ロケットの安全性が脅かされることもあります。

研究開発チームは、衛星のレイアウトに基づいて、すべてのロケット本体と衛星の偏差について複数回のシミュレーション計算を実施し、22個の衛星が安全に「離陸」できるように12の分離アクションを設計しました。

「今回のミッションで衛星とロケットが分離した際、ロケットは『宇宙バレエ』を披露し、22基の衛星は『天からの花』のように解き放たれた」と中国第一航空宇宙科学技術研究所の長征8号ロケット副司令官、段宝成氏は語った。

写真：胡蘭月

出典：中国航天科技集団

「1対多数」ロケットの将来展望は？

今後、人類の宇宙進出や宇宙インフラの構築に対する需要が高まることが予想されます。そのため、多くの主要宇宙大国にとって、発射場のプロセスを変更し、ロケットの開発サイクルとコストを短縮することが緊急のニーズとなっている。

胡慧彪氏は、ロケットの打ち上げ成功は、新しい構成の調整とマッチングをテストしただけでなく、開発コストとサイクルを削減したと述べた。また、長征8号ロケットの経験を蓄積し、同ロケットのモデルを成熟に導き、その後の宇宙打ち上げの主戦場への参入に向けた強固な基盤を築き、商業航空宇宙分野における長征8号ロケットの主導権と優位性を強化することもできる。

「『共有ロケット』として、長征8号・堯2号ロケットに採用された『相乗り』ソリューションは、ユーザーに経済的で手頃な打ち上げサービスを提供し、敷居を大幅に下げます。」肖雲氏は、今回の探査の成功により、将来的には長征8号ロケットによる共同打ち上げの常態化が達成されると期待していると述べた。

発射場の近くに組み立て・試験工場を建設し、発射場試験と工場試験を1つに統合することで、一連の手順を省き、発射場でのロケットのサイクルを大幅に短縮することができます。肖雲氏は、海南島の最終組立・試験工場の建設はすでに始まっており、打ち上げ位置も実証段階にあると紹介した。それまでに、長征8号ロケットは7日に1回のペースで打ち上げられ、年間50回の打ち上げが可能になると予想されている。

夢を追求する道は長く困難ですが、革新への道は終わりがありません。長征8号ロケット設計チームは自らに挑戦し、誠意を持って衛星を守り、革新をもって衛星を送り出し、再び輝きを生み出した。

総合情報源：新華網、科技日報、中国ロケット技術研究院、中国航天新聞など。