ワンウェブ復活ののろし:H2A40号機のばら撒いたデブリでISS軌道変更 ― 2020年09月25日 09:07
ワンウェブ復活ののろし:H2A40号機のばら撒いたデブリでISS軌道変更
スペースフライトナウでは、ワンウェブ復活ののろし(の記事)が上がっている。
(OneWeb、破産後の12月にローンチを再開)
https://spaceflightnow.com/2020/09/22/oneweb-to-resume-launches-in-december-after-bankruptcy/
「OneWebは、648機中74機の計画衛星を打ち上げた後、3月に米国で第11章破産保護を申請しました。」
次回(12月)は、36機上げるようだ。
「12月の打ち上げ後、ボストーチヌイ、カザフスタンのバイコヌール宇宙基地、フランス領ギアナのギアナ宇宙センターからさらに15個のソユーズが打ち上げられ、600以上のOneWeb衛星を軌道に配置するミッションが完了します。」
ようやく、復活となるわけだが、前途は多難だろう。
「Arianespaceの広報担当者は、OneWebはもはや最初のAriane 6ミッションで衛星を打ち上げる計画はないと語った。」
EU離脱した英国系の企業に華を持たせる義理はない(そんなあ!)。
まあいい。
無事に復活して、衛星打ち上げが続くことを願おう。
スターリンク一人勝ちじゃつまらんしな。
アマゾン(カイパー衛星)なんて、いつ上がるか分かったもんじゃない。
(BE-4:歴史)
https://en.wikipedia.org/wiki/BE-4#History
「2020年8月21日のデンバービジネスジャーナルへのインタビューで、ULAのCEOであるトリーブルーノは、BE-4のターボポンプに関する進行中の問題に言及しました。ブルーオリジンは、BE-4の主燃焼室に燃料を供給する75,000馬力のポンプのトラブルシューティングを引き続き行っているとブルーノ氏は述べ、問題はまもなく解決されると確信していると付け加えた。」
このエンジンは、バルカンロケット用の試供品として先行提供されたものだが、ブルーオリジン内で十分なテストを行わずに出荷されたようだ。
ターボポンプは、ロケットエンジンの要で、ある意味で鬼門だ。
H2ロケットの失敗(キャビテーションでインデューサーが破壊)、H3ロケットのエンジン開発の足を引っ張っている原因の一つ(共振による複数のクラックが発生)だ。
そのエンジンを搭載して、再使用ロケット(ニューグレン)を飛ばし、それに載せて打ち上げようというわけだからな。
初のカイパー衛星が上がるには、10年くらいはかかるのではないか(そんなあ!)。
まあ、どうでもいいんですが。
ソラエの記事に、ISSの軌道変更が出ていた。
(国際宇宙ステーション、接近するデブリを回避するため緊急の軌道変更を実施)
https://sorae.info/space/20200923-iss.html
「日本時間9月23日、国際宇宙ステーション(ISS)において未確認のスペースデブリ(宇宙ゴミ)との接近を回避するための軌道変更(デブリ回避マヌーバ)が同日6時19分に実施」
「軌道の変更はISSの最後部にドッキングしているロシアの無人補給船「プログレスMS-14」のエンジンを2分30秒間噴射することで行われました。」
「デブリは同日7時21分にISSから1.39km以内を通過」
大気圏内なら、音が聞こえるほどの近さだ。
かすってる・・・。
で、驚いたのが、そのデブリの正体だ。
「今回ISSに接近したデブリ(同氏によるとデブリの国際衛星識別符号は「2018-084CQ」)が三菱重工の「H-IIA」ロケット40号機に由来するもの」
我が国は、打ち上げロケットの2段目を洋上落下させていない(一部試験的に落としているだけ)。
「三菱重工とJAXA(宇宙航空研究開発機構)は、宇宙ステーション補給機「こうのとり」の打ち上げに使われていた「H-IIB」ロケットの2段目を安全な海域に制御落下する実験を行ってきました。」
H2Aが何も対策していないわけではなく、小物をばら撒いたり、爆発して無数のデブリを発生させない対応はしている。
(H-ⅡA ロケット 40 号機の打上げに係る安全対策について)
https://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu2/059/houkoku/__icsFiles/afieldfile/2018/09/03/1408703_1.pdf
「2.5 軌道上のロケット機体等の処置:
・・・
(1) 第2段機体の地球周回軌道投入後、保安用コマンド受信装置の電源遮断を行い、飛行中断用火工品の誤作動を防止する。なお、火工品は太陽輻射加熱によって誤爆しない設計となっている。
(2) 第2段機体が推薬タンクの内圧上昇により破壊することを防止する目的でミッション終了後に残留推進薬の排出を行う。また、排出が完了しなかった場合にも、推薬タンクは内圧上昇に対する安全弁または吹出し弁を備えているので破壊することはない。
(3) ミッション終了後、常温ヘリウム気蓄器内の残留ガスは機械式調圧弁よりリークする。極低温ヘリウム気蓄器内の残留ガスについては安全弁を有する液体酸素タンク内に排出するとともに、極低温ヘリウム気蓄器自身も機械式の安全弁を有している。
(4) 第2段に搭載されている電池については、内部圧力上昇により破壊することを防止する目的で、内部圧力が規定以上に上昇した場合には、ベントできる機能を有している。
(5) 衛星分離機構はマルマンバンド方式またはスプリング方式であり、作動時に破片等を放出しないよう配慮した方式を採用している。」
しかしながら、当該40号機は、何らかの不具合を起こし、100個を超えるデブリをばら撒いてしまったようだ。
「軌道上に残されたH-IIAロケット40号機のロケットステージは残った燃料を使い切るための運用が行われたものの、2019年2月に何らかの理由で分裂。確認されたデブリのうち5つはすでに大気圏へ突入したものの、残る72個が現在も軌道を周回中とされています。」
「デブリのひとつ(国際衛星識別符号「2018-084C」)が分裂し、関連する53個のデブリが確認されたことを今年の7月に発表しています。」
えーと、72-1+53=124という勘定なのかあ?(未確認)。
やれやれ・・・。
初飛行が来年度(我が国の場合、年度だからややっこしいが)に延期されたH3が、2段目を制御落下させるかどうかは知らない。
ファルコン9はそうしていると聞いているし、今時、打ち上げっぱなしというのは、中国のロケットくらいじゃね(未確認:ロシアとかどーしてるんだろう?)。
デブリ対策は、多面的かつ多段階的に行う必要がある。
まずは、デブリを出さない運用の確立だ。
再使用も、その一つの方法だし、そもそも軌道に持ち込まずに落としてしまうのが簡単だ。
ここ数日調べているスターライナーのサブオービタル運用のメリットの中にも、アトラスVの2段目であるセントールロケットの早期落下がある。
2段目は、軌道に持ち込まずに済むわけだ。
もし持ち込むなら、H2Bのように、制御落下させて可及的速やかに軌道離脱させることだ。
もう一つは、H2Aでも行っている飛散防止対策。
軌道に持ち込んでそれっきりにするなら、お行儀良くしてもらわんとな。
駄々をこねて、自分で爆発して無数のデブリをぶちまけるなどというのは論外だ。
40号機は、それをやっちまったわけで、向こう何十年(何百年?)もの間、人迷惑な話が続く。
それでなくても、何万機もの衛星を上げようとしているスターリンクは、少し違った対策をしている。
打ち上げ時に、200km程度の低軌道でデプロイ(ぶん投げ投入)し、仮に衛星の推進ロケットが故障していた場合、速やかに軌道離脱が行われる運用になっている。
さらに、現代の多くの衛星が持っている軌道変更機能を働かせ、他の衛星やデブリを能動的に回避する。
今回のISSみたいな感じだ。
昨日読んだイジーハダチの記事にも、ちょとっと触れられていたが、今日、リンクされていたペトルメレチンの記事も読んだ。
(SpaceXは本当にヨーロッパの衛星との衝突を避けるために衛星をかわすことを拒否しましたか?)
https://www.elonx.cz/opravdu-spacex-odmitlo-uhnout-se-svou-druzici-aby-zabranilo-srazce-s-evropskym-satelitem/
「9月2日にスターリンク衛星とアイオロス衛星が衝突する可能性がある」
「ESA は 8月28日にSpaceXに全体の状況について連絡し、Starlinkチームは「彼らは現在回避行動を計画していない」と答えました。」
「当時、衝突の推定確率は1:50 000でしたが、回避操作の実行が考慮される従来の制限は5倍(1:10,000)です。」
まあ、衝突しそうもないから放置したわけだな。
「翌日、ESAはデータのより詳細な分析を行い、早くとも8月29日には、衝突の可能性は当初考えられていたよりもはるかに高く、想像上の制限を超えていました。」
ヤバかったんじゃね?。
「更新された計算では、衝突の確率が1:1000に増加したことが示されました。」(回避基準の10倍)
「ESAは9月2日、事前に準備された回避操縦を実行し、その後、アイオロスは衝突の可能性の半分前に300メートル高く移動し、実際にスターリンク衛星の上空を飛行しました。」
フォーブスの記事では、スターリンク側が非協力的だったように報じられているが、そうではなかったということらしい。
「ESAは主にSpaceXが衛星を移動するかどうかを知る必要があり、それはSpaceXからの最初のメールから学んだものです。これに基づいて、エージェンシーは衛星で回避操縦を行うことを決定しました。」
それは重要な点で、両者が回避し、その回避方法が適切でなかった場合は、危険が増大する可能性があるからな。
「事件全体の核心は、そのような状況での責任と義務に関する規則がないため、現在の軌道はワイルドウエストを連想させることです。衝突の可能性が生じた場合に、だれが回避するかを衛星所有者に伝えることは何もありません。同様に、片側が通信しない場合の対処法や、曲げの方向や方法が標準化されていません。」
打ち上げロケット(の上段の廃棄)についても、早急に国際合意を作るべきだろうし、将来的には完全再使用に移行していくべきだろう。
デブリ対策は、まず、デブリを出さないようにすることからだ。
出してしまうのなら、なるべく早く落とし、そうできない時にはばら撒かない配慮が欠かせない。
それでも、H2A40号機のような事故は起こる。
H2Bで制御落下試験が成功している以上、H3が2段目を制御落下させないとは考えづらいが、もしそうなら、早急な対応が必要だろうな。
静止軌道は混雑しているから、使用期限がきた衛星は、数百km高い高度へ移動されるが、全てそうしているわけでもないようだ。
また、最近は、起動維持のための燃料を補給して、トランスポンダーの寿命まで運用し続ける選択肢も出てきている。
デブリの除去は、リデュース、リユースとともに重要だが、開発は始まったばかりだ。
引っ掛けて、テザー張って電流流してビミョーに力掛けて落とすとか、レーザー当てて、さらにビミョーな力掛けて落とすとか、抱き着いて逆噴射掛けて心中するとか、銛をぶち込むなどという荒っぽいのまでいろいろ考えられているが、これといった決定打はない。
漫画の世界では、有人で対応するという話も出て来るけどな。
あれは、まあ、単なる作り話だ。
小さいのまで入れれば、億を超えるデブリが回っていると言われる。
デブリがデブリを呼び、ますます増える。
それらがさらに膨らんでくれば、いつかケスラーシンドロームが起こると言われている。
サンドラブロックが出てきた映画(ゼログラビティ)みたいになっちまう(あれもSFだけどな:中国の宇宙ステーションと、スペースシャトルが両方出てくるし:天宮1号の打ち上げは2011年9月だが、STS-135のアトランティスは7月21日に着陸している)。
まあ、どうでもいいんですが。
どれだけ抑制しても、デブリの発生は起こる。
爆発ボルトの破片、スターリンク衛星を止めていたロッド、ワケワカのネジ、剥がれた塗料などが、毎秒数kmの速さで飛んでいる。
当たれば、宇宙服など簡単に貫通して致命的な事態になる。
合計4万2千機の衛星を打ち上げようとするスターリンクは、固定ロッドだけで、最低でも1400本をばら撒くことになる(各打ち上げ毎に2本、1回60機打ち上げとした場合)。
50年間維持した場合、1万4千本だ(5年の衛星寿命)。
低軌道でのデプロイは、その辺も考慮しているに違いない。
デブリの話は、未来永劫続く厄介な話だ。
宇宙開発は、デブリによって規制される(そのうち、たぶん)。
無責任に打ち上げられ、無責任にばら撒かれ、無責任に故意に破壊されたゴミで溢れている。
それらが、弾丸より速く飛び交っている。
当たるも八卦、当たらぬも八卦だな・・・。
スペースフライトナウでは、ワンウェブ復活ののろし(の記事)が上がっている。
(OneWeb、破産後の12月にローンチを再開)
https://spaceflightnow.com/2020/09/22/oneweb-to-resume-launches-in-december-after-bankruptcy/
「OneWebは、648機中74機の計画衛星を打ち上げた後、3月に米国で第11章破産保護を申請しました。」
次回(12月)は、36機上げるようだ。
「12月の打ち上げ後、ボストーチヌイ、カザフスタンのバイコヌール宇宙基地、フランス領ギアナのギアナ宇宙センターからさらに15個のソユーズが打ち上げられ、600以上のOneWeb衛星を軌道に配置するミッションが完了します。」
ようやく、復活となるわけだが、前途は多難だろう。
「Arianespaceの広報担当者は、OneWebはもはや最初のAriane 6ミッションで衛星を打ち上げる計画はないと語った。」
EU離脱した英国系の企業に華を持たせる義理はない(そんなあ!)。
まあいい。
無事に復活して、衛星打ち上げが続くことを願おう。
スターリンク一人勝ちじゃつまらんしな。
アマゾン(カイパー衛星)なんて、いつ上がるか分かったもんじゃない。
(BE-4:歴史)
https://en.wikipedia.org/wiki/BE-4#History
「2020年8月21日のデンバービジネスジャーナルへのインタビューで、ULAのCEOであるトリーブルーノは、BE-4のターボポンプに関する進行中の問題に言及しました。ブルーオリジンは、BE-4の主燃焼室に燃料を供給する75,000馬力のポンプのトラブルシューティングを引き続き行っているとブルーノ氏は述べ、問題はまもなく解決されると確信していると付け加えた。」
このエンジンは、バルカンロケット用の試供品として先行提供されたものだが、ブルーオリジン内で十分なテストを行わずに出荷されたようだ。
ターボポンプは、ロケットエンジンの要で、ある意味で鬼門だ。
H2ロケットの失敗(キャビテーションでインデューサーが破壊)、H3ロケットのエンジン開発の足を引っ張っている原因の一つ(共振による複数のクラックが発生)だ。
そのエンジンを搭載して、再使用ロケット(ニューグレン)を飛ばし、それに載せて打ち上げようというわけだからな。
初のカイパー衛星が上がるには、10年くらいはかかるのではないか(そんなあ!)。
まあ、どうでもいいんですが。
ソラエの記事に、ISSの軌道変更が出ていた。
(国際宇宙ステーション、接近するデブリを回避するため緊急の軌道変更を実施)
https://sorae.info/space/20200923-iss.html
「日本時間9月23日、国際宇宙ステーション(ISS)において未確認のスペースデブリ(宇宙ゴミ)との接近を回避するための軌道変更(デブリ回避マヌーバ)が同日6時19分に実施」
「軌道の変更はISSの最後部にドッキングしているロシアの無人補給船「プログレスMS-14」のエンジンを2分30秒間噴射することで行われました。」
「デブリは同日7時21分にISSから1.39km以内を通過」
大気圏内なら、音が聞こえるほどの近さだ。
かすってる・・・。
で、驚いたのが、そのデブリの正体だ。
「今回ISSに接近したデブリ(同氏によるとデブリの国際衛星識別符号は「2018-084CQ」)が三菱重工の「H-IIA」ロケット40号機に由来するもの」
我が国は、打ち上げロケットの2段目を洋上落下させていない(一部試験的に落としているだけ)。
「三菱重工とJAXA(宇宙航空研究開発機構)は、宇宙ステーション補給機「こうのとり」の打ち上げに使われていた「H-IIB」ロケットの2段目を安全な海域に制御落下する実験を行ってきました。」
H2Aが何も対策していないわけではなく、小物をばら撒いたり、爆発して無数のデブリを発生させない対応はしている。
(H-ⅡA ロケット 40 号機の打上げに係る安全対策について)
https://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu2/059/houkoku/__icsFiles/afieldfile/2018/09/03/1408703_1.pdf
「2.5 軌道上のロケット機体等の処置:
・・・
(1) 第2段機体の地球周回軌道投入後、保安用コマンド受信装置の電源遮断を行い、飛行中断用火工品の誤作動を防止する。なお、火工品は太陽輻射加熱によって誤爆しない設計となっている。
(2) 第2段機体が推薬タンクの内圧上昇により破壊することを防止する目的でミッション終了後に残留推進薬の排出を行う。また、排出が完了しなかった場合にも、推薬タンクは内圧上昇に対する安全弁または吹出し弁を備えているので破壊することはない。
(3) ミッション終了後、常温ヘリウム気蓄器内の残留ガスは機械式調圧弁よりリークする。極低温ヘリウム気蓄器内の残留ガスについては安全弁を有する液体酸素タンク内に排出するとともに、極低温ヘリウム気蓄器自身も機械式の安全弁を有している。
(4) 第2段に搭載されている電池については、内部圧力上昇により破壊することを防止する目的で、内部圧力が規定以上に上昇した場合には、ベントできる機能を有している。
(5) 衛星分離機構はマルマンバンド方式またはスプリング方式であり、作動時に破片等を放出しないよう配慮した方式を採用している。」
しかしながら、当該40号機は、何らかの不具合を起こし、100個を超えるデブリをばら撒いてしまったようだ。
「軌道上に残されたH-IIAロケット40号機のロケットステージは残った燃料を使い切るための運用が行われたものの、2019年2月に何らかの理由で分裂。確認されたデブリのうち5つはすでに大気圏へ突入したものの、残る72個が現在も軌道を周回中とされています。」
「デブリのひとつ(国際衛星識別符号「2018-084C」)が分裂し、関連する53個のデブリが確認されたことを今年の7月に発表しています。」
えーと、72-1+53=124という勘定なのかあ?(未確認)。
やれやれ・・・。
初飛行が来年度(我が国の場合、年度だからややっこしいが)に延期されたH3が、2段目を制御落下させるかどうかは知らない。
ファルコン9はそうしていると聞いているし、今時、打ち上げっぱなしというのは、中国のロケットくらいじゃね(未確認:ロシアとかどーしてるんだろう?)。
デブリ対策は、多面的かつ多段階的に行う必要がある。
まずは、デブリを出さない運用の確立だ。
再使用も、その一つの方法だし、そもそも軌道に持ち込まずに落としてしまうのが簡単だ。
ここ数日調べているスターライナーのサブオービタル運用のメリットの中にも、アトラスVの2段目であるセントールロケットの早期落下がある。
2段目は、軌道に持ち込まずに済むわけだ。
もし持ち込むなら、H2Bのように、制御落下させて可及的速やかに軌道離脱させることだ。
もう一つは、H2Aでも行っている飛散防止対策。
軌道に持ち込んでそれっきりにするなら、お行儀良くしてもらわんとな。
駄々をこねて、自分で爆発して無数のデブリをぶちまけるなどというのは論外だ。
40号機は、それをやっちまったわけで、向こう何十年(何百年?)もの間、人迷惑な話が続く。
それでなくても、何万機もの衛星を上げようとしているスターリンクは、少し違った対策をしている。
打ち上げ時に、200km程度の低軌道でデプロイ(ぶん投げ投入)し、仮に衛星の推進ロケットが故障していた場合、速やかに軌道離脱が行われる運用になっている。
さらに、現代の多くの衛星が持っている軌道変更機能を働かせ、他の衛星やデブリを能動的に回避する。
今回のISSみたいな感じだ。
昨日読んだイジーハダチの記事にも、ちょとっと触れられていたが、今日、リンクされていたペトルメレチンの記事も読んだ。
(SpaceXは本当にヨーロッパの衛星との衝突を避けるために衛星をかわすことを拒否しましたか?)
https://www.elonx.cz/opravdu-spacex-odmitlo-uhnout-se-svou-druzici-aby-zabranilo-srazce-s-evropskym-satelitem/
「9月2日にスターリンク衛星とアイオロス衛星が衝突する可能性がある」
「ESA は 8月28日にSpaceXに全体の状況について連絡し、Starlinkチームは「彼らは現在回避行動を計画していない」と答えました。」
「当時、衝突の推定確率は1:50 000でしたが、回避操作の実行が考慮される従来の制限は5倍(1:10,000)です。」
まあ、衝突しそうもないから放置したわけだな。
「翌日、ESAはデータのより詳細な分析を行い、早くとも8月29日には、衝突の可能性は当初考えられていたよりもはるかに高く、想像上の制限を超えていました。」
ヤバかったんじゃね?。
「更新された計算では、衝突の確率が1:1000に増加したことが示されました。」(回避基準の10倍)
「ESAは9月2日、事前に準備された回避操縦を実行し、その後、アイオロスは衝突の可能性の半分前に300メートル高く移動し、実際にスターリンク衛星の上空を飛行しました。」
フォーブスの記事では、スターリンク側が非協力的だったように報じられているが、そうではなかったということらしい。
「ESAは主にSpaceXが衛星を移動するかどうかを知る必要があり、それはSpaceXからの最初のメールから学んだものです。これに基づいて、エージェンシーは衛星で回避操縦を行うことを決定しました。」
それは重要な点で、両者が回避し、その回避方法が適切でなかった場合は、危険が増大する可能性があるからな。
「事件全体の核心は、そのような状況での責任と義務に関する規則がないため、現在の軌道はワイルドウエストを連想させることです。衝突の可能性が生じた場合に、だれが回避するかを衛星所有者に伝えることは何もありません。同様に、片側が通信しない場合の対処法や、曲げの方向や方法が標準化されていません。」
打ち上げロケット(の上段の廃棄)についても、早急に国際合意を作るべきだろうし、将来的には完全再使用に移行していくべきだろう。
デブリ対策は、まず、デブリを出さないようにすることからだ。
出してしまうのなら、なるべく早く落とし、そうできない時にはばら撒かない配慮が欠かせない。
それでも、H2A40号機のような事故は起こる。
H2Bで制御落下試験が成功している以上、H3が2段目を制御落下させないとは考えづらいが、もしそうなら、早急な対応が必要だろうな。
静止軌道は混雑しているから、使用期限がきた衛星は、数百km高い高度へ移動されるが、全てそうしているわけでもないようだ。
また、最近は、起動維持のための燃料を補給して、トランスポンダーの寿命まで運用し続ける選択肢も出てきている。
デブリの除去は、リデュース、リユースとともに重要だが、開発は始まったばかりだ。
引っ掛けて、テザー張って電流流してビミョーに力掛けて落とすとか、レーザー当てて、さらにビミョーな力掛けて落とすとか、抱き着いて逆噴射掛けて心中するとか、銛をぶち込むなどという荒っぽいのまでいろいろ考えられているが、これといった決定打はない。
漫画の世界では、有人で対応するという話も出て来るけどな。
あれは、まあ、単なる作り話だ。
小さいのまで入れれば、億を超えるデブリが回っていると言われる。
デブリがデブリを呼び、ますます増える。
それらがさらに膨らんでくれば、いつかケスラーシンドロームが起こると言われている。
サンドラブロックが出てきた映画(ゼログラビティ)みたいになっちまう(あれもSFだけどな:中国の宇宙ステーションと、スペースシャトルが両方出てくるし:天宮1号の打ち上げは2011年9月だが、STS-135のアトランティスは7月21日に着陸している)。
まあ、どうでもいいんですが。
どれだけ抑制しても、デブリの発生は起こる。
爆発ボルトの破片、スターリンク衛星を止めていたロッド、ワケワカのネジ、剥がれた塗料などが、毎秒数kmの速さで飛んでいる。
当たれば、宇宙服など簡単に貫通して致命的な事態になる。
合計4万2千機の衛星を打ち上げようとするスターリンクは、固定ロッドだけで、最低でも1400本をばら撒くことになる(各打ち上げ毎に2本、1回60機打ち上げとした場合)。
50年間維持した場合、1万4千本だ(5年の衛星寿命)。
低軌道でのデプロイは、その辺も考慮しているに違いない。
デブリの話は、未来永劫続く厄介な話だ。
宇宙開発は、デブリによって規制される(そのうち、たぶん)。
無責任に打ち上げられ、無責任にばら撒かれ、無責任に故意に破壊されたゴミで溢れている。
それらが、弾丸より速く飛び交っている。
当たるも八卦、当たらぬも八卦だな・・・。
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