🐱膝とリンゴと2セント2024年02月10日 22:38

膝とリンゴと2セント


(ロケットレポート:米軍は依然として二地点間通信を望んでいる。インドの 2024 年の大きな野心)
https://arstechnica.com/space/2024/02/rocket-report-us-military-still-wants-point-to-point-indias-big-2024-ambitions/

記事を読みながら、今日も英語のお勉強・・・。

「長年にわたりSpaceXについて多くの報道をしてきた者として、私は2セントを捧げたいと思います。」(As someone who has reported a lot on SpaceX over the years, I'll offer my two cents.)

「しかし、最終的には膝での小さな打ち出しをカットすることを目的として価格設定されたと私は信じています。」(However, I do believe it was ultimately priced with the intent of cutting small launch off at the knees.)

「今年のレーン1の締め切りに間に合わなかった企業は、毎年のようにまたリンゴをかじることになる」(Companies that miss this year’s Lane 1 deadline will have another bite at the apple on an annual basis)

もう、ワケワカ・・・。

単文での自動翻訳はやや異なるが、ここでの浮沈子的訳を掲げておく。

・2セントを捧げる→控えめに主張する
・膝を切る→邪魔する、断念させる
・またリンゴをかじる→次のチャンスに賭ける

作家でもあるエリックバーガーの記事を読むのは大変だ(2冊目の本を執筆中だそうです:1冊目は「リフトオフ」)。

まあ、どうでもいいんですが。

記事の中身は、あんま気になる話はない。

ロケットラボが、再使用ロケットとしてスクラッチから開発しているニュートロンが、年内に発射台にお目見えすることを目標にしているくらいか。

「我々は依然として年末までに Neutron をパッドに搭載することを目標にしている」(同社の広報担当者)

「それはそれでいいのですが、スペース X がファルコン 9 ロケットを「パッド上」に置いたのが 2009 年 1 月で、初めて打ち上げられたのは 2010 年 6 月だったことはおそらく覚えておく価値があるでしょう。」

相変わらず、辛らつだな(むしろ、懐が深いのかも)。

打ち上げロケットは、なんといっても早ければ今月の打ち上げとなるかも知れないスターシップ(IFT3:統合飛行テストの3回目)がどうなるかが焦点だ。

3度目の正直になるか、2度あることは3度あるということになるのか。

最大の懸念は、1段目の切り離し後の制御に失敗した原因が公表されていないことだな。

FAAには報告されているんだろうから、特定して対策を済ませているということだろう(未確認)。

今回は、その情報はない。

2段目の爆発の原因は、残った酸素を放出したら引火したということらしい(酸素は助燃剤)。

3度目のミッションとしては、

・軌道到達(弾道じゃなくて)
・軌道上での推進剤の移送(2段目のタンク間での移送)
・スターリンクV2(V3?)の射出装置のテスト(詳細不明)
・軌道上でのラプター2エンジンの再起動(イグナイターで点火できんのかあ?)
・大気圏再突入におけるマニューバリングと耐熱タイルの性能テスト

などが予定されている。

発射台周りや、地上の燃料ファーム(貯蔵施設)も改良されているらしいから、それらのテストも行われる(つーか、ぶっ壊れないか確認するだけ?)。

史上最大のロケットが飛ぶ。

飛ぶことは間違いないだろうが、問題は、どこまで飛ぶのか、ちゃんと飛ぶのか、機能は十全なのかということになる。

今年は、数回の統合飛行テストが想定されているようだ(既に、5回目分までは製造に取り掛かっている)。

軌道上燃料タンクなデポ、そこへ給油しに行くタンカー、肝心の月面着陸船(HLS:ヒューマンランディングシステム)、スターリンクを打ち上げる専用貨物船、一般のペイロードを運ぶ汎用貨物船のテストも必要だ。

そういえば、ナノラックスの軌道ステーション(ISSの後継の民間宇宙ステーション)「スターラブ」に関する記事も上がっている。

(スターシップは民間宇宙ステーション「スターラブ」とインドの衛星「ファルコン9」GSAT-N2を打ち上げる)
https://www.elonx.cz/starship-vynese-soukromou-kosmickou-stanici-starlab-a-falcon-9-indickou-druzici-gsat-n2/

「 Voyager Space と Airbus は、昨年 8 月にStarlab Space という名前にふさわしい合弁会社を設立しました。」

当初はロッキードマーチンが参画していたらしいが、途中からエアバスに変わって、ナノラックス→スターラブスペースとなったようだ。

「2023 年 10 月、スターラブ スペースはノースロップ グラマンと協力してステーションの開発を開始しました。」

で、この打ち上げが、スターシップなんだとさ!。

「新会社Starlab Space LLCが設立後にとった実質的な最初のステップは、2024年1月中旬に、将来のステーションが開発中のStarship打ち上げロケットによって軌道に打ち上げられるというSpaceXとの契約を結んだことだった。」

地上で組み立てられて、ドデカイ打ち上げロケットに積まれて、一発で展開できるというわけだ。

「今後、ステーションを軌道上で組み立てる必要はなくなり、製造され、地球上の格納庫に統合されます。これにより、生産に必要な期間が半分、つまり 3 年に短縮され、立ち上げおよび関連運用コストも 80% 以上節約されます。」

スターシップは、アルスの記事にあったミニ衛星の大量打ち上げ(ライドシェア)に対しても、革命的変化を及ぼすだろう(2セントじゃ済まない?)。

一気に1000基くらい打ち上げることになるかも知れない(2段目を使い捨てにした時のペイロード重量は、低軌道で250トンと言われている)。

べらぼーめ・・・。

部屋の中のゾウであるスターシップは、業界に破壊的な影響力を発揮するだろう。

文字通り、その他大勢は、ニッチな市場で生き残っていくしかない。

ライドシェアでは到達することができない軌道や、特定のタイミングで上げなければならない衛星とかな。

そういう需要は一定程度あるし、軍事衛星とかは、出来れば自国のロケットで上げたいと思っている国は多いだろう(我が国もそうですけど)。

宇宙利用のすそ野を広げる効果は絶大だ。

浮沈子の予想では、2030年代半ばになれば、有人バージョンが飛ぶようになり、弾道軌道経由で旅客を運ぶことが出来るようになるだろう。

そうなれば、月世界旅行は目の前になる。

オリオン宇宙船に頼ることなく、軌道上の燃料デポで給油して、月面に直行する。

ああ、やっぱ、ゲートウェイで乗り換えることになるのかな。

月着陸船は、特殊な仕様だしな。

で、次は火星だ。

その次は木星・・・。

浮沈子は、スターシップが実現しても、火星への有人探査はムリポと見ている。

放射線防御、無重力対策、閉鎖空間での長期間の滞在エトセエトセ・・・。

いわんや木星をや・・・。

まあいい。

それらに挑戦し、解決していくのは次世代の連中だ。

それでも実現できるかどうかは分からない。

金とやる気と技術があっても、人類がやるべきかどうかという問題もある。

それを決めるのも人類だ。

いや、ひょっとすると、AIが決めることになるのかもな・・・。

🐱マーリンD:ショートベル2024年02月08日 00:23

マーリンD:ショートベル
マーリンD:ショートベル


(シグナスNG-20のミッション)
https://www.elonx.cz/mise-cygnus-ng-20/

「開始: 2024/01/30 18:07」

「ISS への接続: 01.02.2024 13:14」

「2022年8月にNGはスペースXに対し、ファルコン9ロケットを使用したシーケンス番号NG-20から22の補給ミッションを開始するよう打診し、3つのミッションはすべて今年実施される予定である。」(NG:ノースロップグラマン)

ファルコン9によるシグナス補給船の初の打ち上げ。

フェアリングにレイトアクセス用のドアを付けたり(お菓子とかアイスクリームを直前に積み込むためだそうです)、何かと話題に事欠かないんだが、浮沈子的興味はそこじゃない。

「コストを削減するために短縮されたマーリン真空エンジン ノズルが第 2 ステージで使用された」

「最初にトランスポーター 7 ミッションでテストされました。このノズルは安価ですが、出力が若干劣るため、ロケットの最大積載量を必要としないそれほど要求の厳しいミッションでのみ使用されます。」

以前にチラッとどこかで読んだ気がするが、ちゃんと調べていなかったので、ウィキに当たった。

(スペースXマーリン:Merlin 1D Vacuum の改良点とバリエーション)
https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX_Merlin#Merlin_1D_Vacuum_improvements_and_variants

「Transporter-7 ミッションの打ち上げでは、ケイデンスの向上とコスト削減を目的とした新しい MVac ノズル拡張設計またはバリアントがデビュー」

「このノズルを使用すると、MVac エンジンが宇宙で生成する推力は 10% 減少します。このノズルは必要な材料の量を 75% 削減できる」

「パフォーマンスの低いミッションでのみ使用されます。これは、SpaceXが同量の希少ニオブ金属を使用して、より長い設計の場合と比べて3倍以上のミッションを打ち上げられることを意味します。」

「第 2 段の短いノズルを特徴とする 8 つのファルコン 9 ミッション (トランスポーター 7、8、9 ミッションを含む) が行われました。」

ずいぶん前の話で、打ち上げ前の検査でノズルの裾にひび割れが入ったのが見つかり、イーロンマスクが職人を呼んでひび割れの部分を切り落として短くした話を読んだ記憶が蘇った。

「改良されたマーリン真空エンジンの計画外のテストが 2010 年 12 月に行われました。ファルコン 9 の予定されていた 2 回目の飛行の直前に、マーリンの長さ 2.7 メートル (9 フィート) のニオブ合金シートのノズルに 2 つの亀裂が発見されました。真空エンジン。工学的な解決策は、ノズルの下側 1.2 m (4 フィート) を切断し、2 日後に打ち上げることでした。これは、ミッションの目的を達成するために、より長いノズルから得られる追加の性能は必要ではなかったためです。改良されたエンジンは、第 2 段を高度 11,000 km (6,800 マイル) の軌道に投入することに成功しました。」(ウィキのページより:マーリン真空 (1C))

「改良されたエンジン」かどうかはビミョーだがな・・・。

まあいい。

ノズルの材料のニオブは希少金属なんだそうだ。

(ニオブ)
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8B%E3%82%AA%E3%83%96

「レアメタルの一つ」

記事を読むと、それ程ひっ迫している様子はないんだが、節約に努めるに越したことはない。

2段目は、再使用されずに燃え尽きちゃうからな(一部(ヘリウムタンクとか)は海中などに落下するようです)。

実際、どのくらいノズルが短くなっているのかが気になって、画像をググってみた。

(ファルコン9、将来の米軍打ち上げに向けたテストで拡張ミッションを実行)
https://spaceflightnow.com/2019/12/08/falcon-9-performs-extended-mission-in-test-for-future-u-s-military-launches/

(SpaceX、232回目のミッションを無事完了)
https://wccftech.com/spacex-completes-232nd-mission-without-a-hitch/

記事はテキトーに選んでいる(画像から選択したので)。

縮尺がビミョーに異なるのと、カメラのレンズの関係で、実際の大きさの比較はできないけど、とにかく短くなっていることは確認できる。

スペースフライトナウの記事では、このことについては触れられていなかった(フェアリングのドアの話ばっかし!)。

(スペースX、ノースロップ・グラマンのシグナス宇宙船を打ち上げ、宇宙ステーションへ向かう)
https://spaceflightnow.com/2024/01/30/live-coverage-spacex-falcon-9-rocket-to-launch-cygnus-cargo-ship-to-space-station/

「これらのフェアリングには幅5フィート×4フィートのドアが含まれており、これを「単なるハッチ以上のもの」だと述べた。」(SpaceXの建造・飛行信頼性担当副社長ビル・ガーステンマイヤー氏)

「フェアリングは以前と同じようにまだ回収可能です。」

まあ、どうでもいいんですが。

フェアリングに付けられたドアの画像も探したんだが、見つけられなかったな。

予定では、あと2回打ち上げられるはずだから、回収されたフェアリング(ドア付き)が再使用されるのかもしれない。

この打ち上げについては、ちょっと興味があったんだが、他の話題に引きずられて記事にするのが遅れた。

短くなったマーリンDバキュームのノズルの発想の陰に、以前カットしたノズルのことが頭にあったのかどうかは知らない。

他の打ち上げ会社では、おそらく絶対に採用されない手法かも知れない(エンジンの数での使い分けは、セントール上段でもありますが)。

年間100機もの打ち上げを行うS社ならではの選択か・・・。

🐱木星圏:有人で到達可能???2024年02月06日 18:54

木星圏:有人で到達可能???


宇宙ネタで、何か面白い話はないかと探していたら、こんな記事が目に留まった。

(宇宙飛行の重要技術「電気推進ロケット」開発、効率よく高い推進力の実現に挑む)
https://newswitch.jp/p/40343

「国内外で多くのエンジンが開発されているが、その燃料のほとんどがキセノンだ。宇宙探査の需要に対しキセノンの量は枯渇すると予想される。」

国内で生産されているキセノンは、液体酸素からさらに抽出されている(エア・ウォーター社)。

(産業用ガス レアガス (Ne・Kr・Xe))
https://products.awi.co.jp/ja/industrial/business/gas/id002190

「現在、エア・ウォーターで国内生産しているレアガスはクリプトンとキセノンです。どちらのガスも酸素より沸点が高いため、液化酸素の中に凝縮されていきます。そこから精製装置を通じ余分な成分を精製・精留したのち、製品としての純粋なクリプトンとキセノンを採取することが出来ます。」

「水や二酸化炭素(CO2)を活用するなど燃料を多様化する必要がある」(電気推進ロケットエンジンの開発を進める大阪産業大学の田原弘一教授)

うーん、需給バランスを理由に燃料を多様化するということなら、既にスペースXがスターリンクV2ミニで、アルゴンガスを導入しているけどな。

(第2世代「Starlink」に搭載の新型スラスター、推力・効率性ともに大幅向上–推進剤も安価に)
https://uchubiz.com/article/new14785/

「Starlink V2 miniのホールスラスターでは推進剤にアルゴンを利用することで、キセノンやクリプトンよりもずっと安価な運用が可能になる。」

「アルゴンホールスラスターは以前のStarlinkのスラスターと比較して、2.4倍の推力と1.5倍の効率性を達成」(イーロンマスク)

アルゴンじゃ、ダメなのかあ?。

と思って読んでいたら、とんでもないことが書かれていて、浮沈子はぶっ飛んだ!。

「今後は宇宙機を飛ばしつつ燃料の現地調達が求められる」(田原教授)

「原理的に有人で到達可能な木星には水素やヘリウム、メタン、アンモニアなどがあるとされている。探査の途中で調達したガスを宇宙機の燃料として使う可能性も出てくる。」

ガスの調達の話ではない。

木星圏に、有人で到達可能というところが問題だ。

ホントかあ?。

(読者からの質問:人類が木星を訪れる日はやってきますか?)
https://www.technologyreview.jp/s/211882/will-astronauts-ever-visit-gas-giants-like-jupiter/

「放射に晒される時間を減らせるような軌道を発見し、宇宙船の設計を考案しなければなりません。NASAは、3つの羽が並んで回転し続ける探査機「ジュノー(Juno)」でこの問題を解決しましたが、人間が搭乗する宇宙船に使用できるデザインになるようには思えません。」

「有人の宇宙船が安全に木星の軌道を回るか、木星を通り過ぎるためには、木星から相当の距離を保つ必要があるでしょう。」

記事では、土星圏、天王星、海王星などにも触れている。

「このような要素から宇宙飛行士を保護する素材を使って宇宙船を製造する方法が見つかるまでの当面の間は、巨大ガス惑星に近づいて探査をするにはロボットによる無人探査機を使わざるを得ないでしょう。」

まあ、もっとも、到達可能かどうかについての言及はない。

浮沈子的には、火星圏への有人探査も不可能と考えているので、木星圏への有人探査などという話をまともに取り上げる気にはなれない。

そういう話は、SFの世界だけにしてもらいたいな(確か、イーロンマスクも言ってたような気が・・・)。

ちなみに、浮沈子は「2001年宇宙の旅」(映画)が大好きだ。

まあ、どうでもいいんですが。

「あと50年で木星域が人間の生活圏になるかもしれない」(田原教授)

タラレバの話はいくらでもある。

ろくすっぽ太陽光も届かない木星圏(地球軌道の4%)で、どうやって電磁加速エンジンを駆動するのかという問題もあるだろう。

木星の軌道は、ざっくり地球軌道(1億5千万km)の5倍(平均5.20260倍:7億8千万km)ある。

地球からの距離ということなら、軌道ベースで6億3千万kmだ。

人類が唯一到達した天体である地球の月は、ざっくり40万km(384,400km)の距離で、片道3日程度で到達できる(近いなあ・・・)。

割り算すれば1575倍で、片道約13年(4,725日)かかることになる(公転周期とかあるから、たぶん、そう単純じゃないとは思いますけど)。

べらぼーめ・・・。

ちなみに、アトラスVにありったけのブースター(5本:551構成)着けて打ち上げたジュノー(3,625 kg:現在も運用中)は、約5年(4年11か月)かけて木星軌道に投入されている(たぶん、最短)。

(ジュノー(宇宙船))
https://en.wikipedia.org/wiki/Juno_(spacecraft)

「木星系に到達したとき、ジュノーは約 19 天文単位を移動しました。(28億キロ)」(地球フライバイ1回)。

人工冬眠でもさせない限り、木星圏への有人探査はできないだろうし、行ったが最後、帰ってくることはできないだろう(未確認)。

木星の放射線から機器を保護するために厚さ1cmのチタン製のケースが使用されている。

(ジュノ放射線保管庫)
https://en.wikipedia.org/wiki/Juno_Radiation_Vault

「Juno Radiation Vault はほぼ立方体で、壁は厚さ 1 cm (1/3 インチ) のチタン金属でできており、各辺の面積は約 1 平方メートル (10 平方フィート) です。金庫の重さは約 200 kg (500 ポンド) です。」

「金庫内には、主要なコマンド、データ処理、および電源制御ボックスと、その他 20 台の電子ボックスがあります。」

「宇宙船は予想される 2,000 万ラドの放射線にさらされるため、保管室は放射線被ばくを約 800 分の 1 に減らす必要があります。」

べらぼーめ・・・。

ちゃんと調べていないけど、到底人体が許容できる放射線量ではないだろう。

人類は、そういうところで生活できるようには出来ていない。

「生活圏」などということを心配する必要はない。

「・・・そんな時代が到来しつつある。人類の生活圏がどこまで広がるのか。宇宙機用エンジンの開発が期待される。」(日刊工業新聞の記事)

テキトーだな・・・。

<以下追加>ーーーーーーーーーー

(宇宙植民地化:木星の衛星)
https://www.asablo.jp/app?cmd=edit&target_fqdn=kfujito2.asablo.jp&target_path=/blog/2024/02/06/9656985

「イオとエウロパの放射線レベルは極端で、遮蔽物を持たない人間は地球一日以内に死亡する」

「人間の植民地を合理的に支援できるのはカリストとおそらくガニメデだけ」

ほほう、定住可能性がないわけではないのだ。

「カリストは木星の放射線帯の外側を周回しています。」

「ガニメデの低緯度は月の磁場によって部分的に遮蔽されているが、放射線遮蔽の必要性を完全に取り除くには十分ではない。」

「どちらも、採掘して建設に使用できる水、ケイ酸塩岩、金属を利用できます。」

「2003年、NASAは将来の太陽系探査に関するHOPE (人類外惑星探査のための革命的概念)と呼ばれる研究を実施」

「選ばれた目標は木星から遠く離れており、したがって惑星の有害な放射線を考慮してカリストであった。」

「HOPE は、推進技術の大幅な進歩を想定して、有人ミッションの往復所要時間を約 2 ~ 5 年と見積もりました。」

やれやれ・・・。

今年の10月には、打ち上げ重量約6トンのエウロパクリッパーがファルコンヘビーで上がるが、クルーズ期間は5.5年だそうだ。

スターシップが完成したとしても、それ程縮まるわけではない(当初想定されていたSLSでは、木星への直接軌道で3年未満とされる)。

当然、地球低軌道上で、燃料補給してから出発しないとな(帰りはどーする!?)。

有人探査では、いろいろ運ぶものも多いから、それだけの速度は出ないだろう。

🐱スターシップ:お買い上げ?2024年02月06日 14:24

スターシップ:お買い上げ?


米軍には、大型輸送機が2機種ある。

(C-5 (航空機))
https://ja.wikipedia.org/wiki/C-5_(%E8%88%AA%E7%A9%BA%E6%A9%9F)

「C-5B(現在、主に運用されているタイプ):
主翼を改良、エンジンをGE TF39-GE-1Cへの換装、アビオニクスの改良を行ったタイプ。50機製造。」

「仕様(C-5B)
Lockheed C-5 Galaxy
全幅:67.89m
全長:75.3m
全高:19.84m
空虚重量:170.0t
最大離陸重量:381.0t
最大搭載量:122.472t
積載量:349t(769,000lb)
エンジン:GE TF39 ターボファンエンジン(19,500kg)×4
最大速度:マッハ0.79 (462kt., 531mph, 855km/h)
巡航速度:マッハ0.77 (450kt., 518mph, 833km/h)
飛行高度:34,000ft(10.4km)
海面上昇率:564m/min
翼面積:580m2(6,200ft2)
翼面荷重:610kg/m2(120lb/ft2)
実用上昇限度:10,895m
搭載燃料:193,620L(51,150USガロン)
航続距離:4,445km (2,400nmi2,761mi)/263,200ポンド搭載時
乗員:通常8名 最小4名(操縦士、先任操縦士、副操縦士、航空機関士2名、ロードマスター(空中輸送員)3名)」

「C-5M スーパーギャラクシー(今後の改修タイプ):
1999年よりC-5の延命と近代化改修を目的として開発が進められていた最新型で、2006年5月16日に初号機がロールアウトした。この改修によって、離陸性能が30%、上昇性能が38%改善され、整備性と可動率(Availability)も大幅に向上した。
アメリカ空軍では、現在でも現役で運用されているC-5のうち52機(C-5A:1機、C-5B:49機、C-5C:2機)をC-5Mへ改造する計画で、今後25年間はC-5を運用する方針である。」

「主な改修点:
・グラスコックピットの導入
・最新の航法・通信システムの導入
・エンジンをGE TF-138(CF6-80C2)へ換装」

でかいな。

「開発当時世界最大の輸送機であり、An-124 ルスラーン・An-225 ムリーヤの登場によりその座を譲ったものの、依然として世界最大級の輸送機である。」

もう一つはこちら。

(C-17 (航空機))
https://ja.wikipedia.org/wiki/C-17_(%E8%88%AA%E7%A9%BA%E6%A9%9F)

「アメリカ陸軍のすべての装甲戦闘車両と航空機の搭載が可能で、C-5戦略輸送機の最大ペイロードの65%近くとなる77トンの貨物搭載ができる。」

「仕様
全長:53.0 m
全幅:51.8 m
全高:16.8 m
翼面積:353.02 m²
最高巡航速度:M0.77
巡航速度:M0.74(450 knot、833 km/h、高度8,530 m)
実用上昇限度:45,000 ft (13,716 m)
エンジン:P&W F117-PW-100 ターボファン(18,460 kg)4基
航続距離:5,190 km(空荷フェリー時:9,815 km)
貨物室:h:主翼後端までの約13mは3.76m、主翼後端からランプ付近までは5.3m、ランプ端付近は4.1m、w:5.48m、l:26.82m(6mランプ含む)
空虚重量:128.1 t
最大離陸重量:265.35 t
最大積載量:77.519 t
最低着陸必要距離:1,000 m(500 mで着陸した実績有り)」

「国際的な軍事費削減の動きなどを受け、ボーイング社は2015年をもってC-17の製造ラインを閉鎖した。その後、アメリカ国内からも中国脅威論が現実の問題として認識されるようになり、中東での多国籍軍による対テロ戦争が継続している事から生産の継続もしくは、C-5Mのように初期の生産分を近代化する改修工事工程を設ける提案がなされている。」

延々と引用したんだが、この前振りは重要だ。

米軍は、将来、新たな軍用輸送機としてスターシップの購入を検討しているからな(そうなのかあ?)。

(空軍ロケット貨物輸送計画、実現可能性への疑問にもかかわらず前進)
https://spacenews.com/air-force-rocket-cargo-initiative-marches-forward-despite-questions-about-feasibility/

「米空軍は、おそらく数年以内にポイントツーポイントのロケット飛行を実証する計画を進めている。」

「AFRLとスペースXが同社の巨大ロケット「スターシップ」を世界規模の迅速な貨物輸送に利用するために「さまざまなシナリオを検討している」と述べた。」(AFRL:the Air Force Research Laboratory:空軍研究所でロケット貨物プログラムを監督する主任科学者グレゴリー・スパジャーズ氏)

「空軍は2年前、大型ロケットで世界中に 軍需物資や人道支援物資を輸送する技術と能力を実証するため、スペースXに1億200万ドルの5年間契約を結んだ。」

「AFRLとSpaceXは長期的な視野を持っており、Starshipの準備が整えば、早ければ2026年にも実証が実施される可能性がある」(スパジャーズ氏)

「打ち上げごとに100トン以上を軌道上に展開する可能性があり、これは軍用C-17貨物ジェット機が輸送するペイロードに匹敵する」

「私たちがやろうとしているのは、これらの大型ロケットが成熟するにつれて、その早期導入者になれるよう自らを整えることです。」

「AFRLはベンダーと協力して軍用貨物をロケットに乗せられるように「コンテナ化」する方法を検討しており、課題は他の輸送手段にも使用できる標準的なコンテナ設計を考え出すことだ。」

検討は、輸送概念だけではなく、具体的レベルで進んでいる。

「貨物輸送にロケットを使用するというアイデアは通常、深い懐疑的な見方に遭うと述べたが、同社の再利用可能なロケットの成功は、いかに一見その可能性が高いかを示す一例だと指摘した。不可能な概念が現実になる可能性があります。」(元ボーイング社幹部で、現在はスペースX国家安全保障宇宙ソリューション担当上級顧問のゲイリー・ヘンリー氏)

ほほう、S社はB社の幹部までリクルートしてるのか・・・。

「10年前、軌道ロケットの垂直離陸と垂直着陸の追求は、一部の人には急進的であり、他の人には狂気だと考えられていました」

「現時点では、地球上のどこにいても、重要なペイロードを1時間以内に輸送するポイント・ツー・ポイントのロケット貨物について、そのような懐疑的な見方をするのは当然だと思います。」

なかなか謙虚な態度だな(ドラッグ漬けでアグレッシブなCEOとは異なる・・・)。

「私たちは火星に行くためのスターシップを建造中です。そして、私たちが発見しているのは、これが国家安全保障に重大な影響を与えるシステムであるということです。そしてそのうちの1つはたまたまロケットポイントツーポイントです。」

うーん、すっかりS社に洗脳されちまってる・・・。

「政府が専用のスターシップロケットを購入したいのであれば、それは可能だ」

記事の中では、ヘンリー氏のお勧めは、ロケットの購入ではなく、商業的輸送サービスとして購入する方らしいが、米軍は新たな「輸送機」としての運用を模索しているようだ。

つまりだな、銃後の兵站業務だけではなく、敵陣深くに空てい部隊を送り込むことも想定しているわけだ(未確認)。

米軍が関心を寄せているシステムは、スターシップだけではないようだ。

「世界中の軍人や貨物の移動を管理する米国輸送軍は、米軍がこれらの車両をどのように使用できるかを決定するために、いくつかのロケット会社と協力しています。」

「インバージョン・スペース社が開発したような特別な再突入カプセルを使用して、ロケットから地上に貨物を配送できる可能性がある」(宇宙スタートアップ企業インバージョン社の共同創設者兼最高経営責任者(CEO)のジャスティン・フィアシェッティ氏)

(スタートアップが宇宙貨物用の「帰還車両」開発に1,000万ドルを調達)
https://spacenews.com/startup-raises-10-million-to-develop-return-vehicle-for-space-cargo/

「米軍は物資を軌道上に保管し、インバージョンのカプセルを使って世界中のどこにでも届けることができる。」

ははあ、こっちは倉庫代を節約しようということなわけだ(宇宙空間での保管は、無料だしな)。

「私たちのカプセルが軌道上に到達すると、宇宙ステーションまで自らを操縦することも、ソーラーパネルを展開してフリーフライヤーとして軌道上にとどまることもできます」

まあ、まだ構想段階という感じだが、物資を軌道から調達するという新しい概念は、様々なレベルで検討されている。

10年前、パワードランディングする再使用ロケットが、急進的で狂気の沙汰だと思われていたことを考えれば、ポイントツーポイントで軍用物資(兵員も?)を運ぶロケットが現れたとしても驚くことはないのかもしれない。

んでもって、ウクライナの前線の塹壕に、155mm砲弾や新しい動員兵を送り込むわけだ(そういうことかあ?)。

なんなら、ロシア軍の後方に、空てい部隊を送り込んでもいい。

ロジスティクスの革命だな・・・。

🐱宇宙の編隊飛行2024年01月30日 20:16

宇宙の編隊飛行


(欧州宇宙機関が人工的に日食を引き起こして太陽を観察する双子衛星「Proba-3」を2024年に打ち上げ予定)
https://gigazine.net/news/20240129-esa-proba-3-solar-eclipse/

「「Proba-3」は太陽コロナを観測する機材などを搭載した「Coronagraph衛星」と、Coronagraph衛星と太陽の間に入って光を遮断する「Occulter衛星」からなる双子の人工衛星」

「Occulter衛星はCoronagraph衛星から144mの距離を保って飛行し、軌道1周ごとに最大6時間にわたって皆既日食状態を維持することが可能。これにより、皆既日食の際にしか観測できない微細な太陽現象を観測できることが期待」

浮沈子は詳しくないんだが、従来から恒星の光をマスキングして、コロナやプロミネンス、系外惑星を観測する技術は存在する(コロナグラフとも)。

宇宙空間で、複数の衛星を制御してコロナグラフを実現しようということなんだろうが、地上望遠鏡との違いがよく分からないんだがな。

もちろん、大気に吸収される波長帯での観測を宇宙空間で行うことが出来るという絶対的なメリットはある(今回、その波長帯で観測が行われるのかどうかは不明)。

ちょっと調べたんだが、ミリメートルレベルの軌道制御を行う必要があるらしく、従来は実現できていない技術だそうだ。

プロバ衛星は、我が国で言えば技術試験衛星に相当する。

1号機や2号機は、双子衛星とは何の関係もない。

宇宙における編隊飛行(フライトフォーメーション、フォーメーションフライトとも:どっちもFF!)の技術実証を行うことがメインの目的となる。

コロナ観測は、まあ、言ってみれば余禄だ(そうなのかあ?)。

(PROBA-3)
https://ja.wikipedia.org/wiki/PROBA-3

「人工衛星2基の連携により遮光ディスクを検出器から150mの彼方に置くことで回折光を低減し、より太陽光球の縁に迫った内部コロナを観測可能となる」

回折光の低減というメリットもあるわけか・・・。

まあいい。

「ミッションの技術的な課題は、2基の衛星が観測対象である太陽との同一軸線上を一定の相対距離・相対姿勢を自律的に保って精密に編隊飛行することにあり、その精度は衛星間の距離誤差1.5mm、横方向ずれの誤差5mm以内が目標とされている。」

「遠地点60,530km、近地点600kmの長楕円軌道に投入される。これは地球からの距離を大きくとるほど重力の影響が小さく、軌道調整の推進剤消費を抑えられるため」

「精密軌道制御および太陽観測の実施は、軌道周期19時間38分のうち遠地点通過の前後で重力が最小となる6時間に実施される計画」

「太陽観測とは別に将来的な自律フライト・フォーメーション技術の応用を見越して、25mから250mまで各種の相対距離を維持する実証実験が行われる。」

ホントは、こっちがメインな感じだな(そうなのかあ?)。

<衛星の構成>
・コロナグラフ CSC (Coronagraph Spacecraft):
・・外寸1100×1800×1700mm
・・重量340kg
・・1Nのモノプロペラントスラスタを搭載
・・精密誘導に使用するレーザートラッカーのエミッタとセンサ
・・コロナグラフの受光部は口径50mm
・・焦点距離1150mmの屈折光学系
・・画素数は2048×2048ピクセル
・・視野は1.02~3太陽半径

・オカルタ― OSC (Occulter Spacecraft):
・・外寸900×1400×900mm
・・重量200kg
・・10mNコールドガススラスタ
・・精密誘導に使用するレーザー反射器(コーナーキューブ)
・・直径1400mmの遮光ディスクを搭載、観測時はそれを太陽の反対側に向ける姿勢で飛行(太陽光側には太陽電池が貼られている。)

少し古いが、衛星フォーメーションフライトについて、分かりやすくまとめている記事も見つけた。

(【宇宙開発】超高精度衛星編隊飛行(フォーメーションフライト)の現状)
https://meltingrabbit.com/blog/article/2020121801/

「たくさんの人工衛星が精度良く秩序正しく編隊飛行し,そしていまだかつてない事ができたら,めっちゃかっこよくない?」

いいノリだなあ・・・。

「衛星フォーメーションフライトとは,複数機の衛星がお互いの相対位置・姿勢を制御しながら飛行する衛星編隊飛行技術です.」

「この技術によって,単一の衛星サイズという物理的制約を打破し,これまでの単一衛星によるミッションではできなかった高度なミッションができるようになると期待されています.」

■ 多点同時観測(必要精度要求:~km)
■ 重力場観測(必要精度要求:~km)
■ オカルタ観測(必要精度要求:mm~cm)
■ 干渉観測(必要精度要求:nm~µm)

「このうち現在までで実現されているのは,最初の2つの多点観測と重力場観測のみ」

「宇宙空間で高速に飛び交う複数の衛星を,mmやましてはµm,nmといった精度で制御する技術はまだない」

「近年,フォーメーションフライトは再び盛んに研究されるようになってきています.」

「1つめの理由は,超小型衛星の台頭」(実証機会の増大)

「2つめは,センシング技術,微細アクチュエータ技術の成熟と小型化」(技術的発展と衛星搭載可能性)

「小型衛星PRISMA (Prototype Research Instruments and Space Mission technology Advancement) がディファレンシャルGPSやRF測位,航法カメラなどによって,衛星間距離200~4000 mで数m,衛星間距離20 mで数cmの相対位置制御精度を達成」(2010年打ち上げ:スウェーデン宇宙公社)

「CanX-4&5 (Canadian Advanced Nanospace eXperiment-4&5) は,10cm立方という超小型衛星にもかからわず,Sバンド衛星間通信,キャリアフェーズディファレンシャルGPS,コールドガススラスタなどで衛星間距離が数100 mの状況で1 mという相対位置制御精度を達成」(2014年に打ち上げ:トロント大学)

高精度アクチュエイター技術については割愛する。

「たしかにnmやµm級といった極めて高い精度が必要なミッションはまだまだ現実的ではありませんが,cmやmm級のミッションが現在世界各地で検討」

「太陽コロナグラフのオカルタミッションPROBA-3はうまく行けば数年以内に打ち上がります」

ギガジンの記事によれば、今年後半に打ち上げられるようだ。

「はやくたくさんの衛星がお互いに協調制御され,バンバン飛び合う未来が来るといいですね!」

うーん、衛星単体で完結する時代は、既に過去になりつつあるのかもしれない。

研究レベルでは、精密観測を実現するために、太陽電池などのパワーサプライを、衛星本体から切り離してリモートで供給し、観測精度を飛躍的に高める方法も検討されているようだ。

遮蔽版で日陰作ったりな。

(DECIGOの実現を目指した高精度フォーメーションフライト(FF)技術の研究)
https://granite.phys.s.u-tokyo.ac.jp/DECIGO-WS12/index.php?plugin=attach&refer=program&openfile=kawano.pdf

「近接協働型高性能観測システム」(25ページ)

「遮蔽板のウェイクに入れて大気抵抗、太陽輻射圧軽減」

「非接触で電力供給姿勢制御」

「パドルやホイール、高ゲインアンテナ等の擾乱源を分離」

衛星も、乳母日傘(おんばひがさ)なわけだ。

まあいい。

確認しておこう。

プロバ3は、コロナ観測もさることながら、高精度フライトフォーメーション技術の確立を目指している。

それが実際に科学観測に有用だと証明できればそれに越したことはない。

このアプローチは、我が国のスリムと似ている。

技術実証がメインで、科学的成果はエクストラサクセスなわけだ(未確認)。

衛星の位置測定はレーザーで行い、制御は観測機側は1液式スラスター、遮蔽版側はコールドガススラスターで行われる。

要求制御精度は、距離144mでmmレベルだ。

このレベルの制御に成功すれば、X線望遠鏡にも使えるかも知れない。

「高性能観測のために長焦点距離望遠鏡が必要なX線望遠鏡ミッション」(9,10ページ)

「X線望遠鏡は、高性能化(高分解能、高感度、高エネルギー観測)のために、焦点距離を長く伸ばす必要がある。次世代X線望遠鏡衛星では、焦点距離は20m~50mとされ、1機の衛星で実現するには無理がある。
→FF技術により、衛星サイズを上回る長焦点距離が実現できる。」

「位置精度数mm」

ちなみに、打ち上げ後の不具合でぶっっ壊れた「ひとみ」は、望遠鏡伸展後の全長14mとなっている。

後継のXRISMには伸展機構がなく、全長は7.9mに留まる。

まあ、どうでもいいんですが。

精密衛星フォーメーションフライト技術は、衛星の大きさという制約を超えて、精密観測や高機能を実現する次世代技術として浮上してきている。

フライトフォーメーションによる衛星運用は、既にグレイスとグレイスFO(フォローオン)で長年行われてきた。

(グレースとグレースフォー)
https://en.wikipedia.org/wiki/GRACE_and_GRACE-FO

「GRACE-FO は GRACE と同じ双方向マイクロ波測距リンクを採用しており、同様の衛星間測距精度が可能になります。さらに、GRACE-FOは将来の衛星に備えた技術実験としてレーザー測距干渉計(LRI)を採用しています。」

「さらに、GRACE-FOは将来の衛星に備えた技術実験としてレーザー測距干渉計(LRI)を採用しています。」

精密制御は求められておらず、むしろ、ジオイドの重力変化によって変わる衛星間距離の精密「測定」が重要だ。

精密「制御」を要するタイプの衛星FFとは、やや趣を異にする。

既に、グレイスFOも、所定の運用期間を超えているなあ。

地球低軌道に展開しているスターリンク(衛星コンステレーション)も、広い意味ではFFに含まれるかもな。

この他にも、スワームという分類もあるようだ。

(衛星群と衛星編隊飛行ミッションと技術)
https://idstch.com/space/satellite-swarms-and-satellite-formation-flying-missions-and-technology/

「衛星群 (または群) は、同じ目的と共有制御を持つ同一または類似のタイプの人工ユニットのネットワークです。このようなグループは世界中にある地上局と通信し、場合によっては相互接続されます。これらはシステムとして機能し、相互に補完するように設計されています。まず、衛星群が複数の、通常は同様の軌道 (軌道面) 上を回転し、途切れることのない、またはほぼ途切れることのない地球規模のカバーを保証します。第 2 に、個々の星座ユニットは、単一のリモート センシング媒体と比較して、技術的にはより広大な領域を捕捉できます。」(群: swarm)

これは、単一衛星の機能を拡張するために群編成にした感じだな。

用語的には、コンステレーションと紛らわしい。

狭義のFFは、これらとは一線を画している気がする。

特に、精密制御を伴い、複数機で機能を分担し、高度に連携して衛星のサイズを超えた空間規模を確保するという意味では、巨大衛星と張り合う技術だ。

スターシップが運用されれば、重量的にも匹敵する巨大衛星の打ち上げが可能になる。

競争相手は、そっちになるかもしれないな。

うーん、144mのコロナグラフ衛星か・・・。