kfujitoの徒然（ｂｙ浮沈子）

スターシップ：IFT-4:成功？


（【速報】スペースX、新型ロケット「スターシップ」第4回飛行試験を実施　宇宙船はインド洋へ着水）
https://sorae.info/space/20240606-starship.html

「米国テキサス州ボカチカにあるSpaceXの施設「Starbase（スターベース）」から日本時間2024年6月6日21時50分に打ち上げられたStarship宇宙船は、発射約2分50秒後（※発射からの時刻等の情報はSpaceXのライブ配信を参照して確認、以下同様）にSuper Heavyを分離。ブーストバック燃焼（飛行経路に対する逆噴射）を行って降下したSuper Heavyは、発射約7分30秒後に着陸噴射を行ってメキシコ湾へ着水することに成功」

「一方、上昇を継続したStarship宇宙船は発射約8分30秒後に高度約150キロメートルでエンジン燃焼を停止し、慣性飛行に移行。発射約45分後には高度100キロメートルを下回って大気圏再突入を開始」

「プラズマ化した大気に包まれながら減速する途中、ライブ映像ではフラップの1つが高熱によって損傷していく様子も写し出されていましたが、Starship宇宙船は姿勢制御を失うことなく降下を継続。海面付近で機体を水平姿勢から垂直姿勢に起こして着陸噴射を行い、発射約1時間5分後にインド洋へ着水」

ライブで見ていたんだが、１段目は上昇時から最外周のエンジンの一つが最初から最後まで点火していなかったし（正確には、離床直後（T＋４秒後）に失火）、ランディングバーンの時も、１３基あるジンバル可能なエンジンの一つ（内周にある１０基のうちの一つ）が点火しないなど、怪しげな雰囲気ながら、とりあえずメキシコ湾への着水は果たしたようだ。

ブースとバックバーンの時には、１３基のジンバルエンジンは全部点火してたんだがな。

まあ、ここまでは想定内で、合計２基のエンジンの不調は「失敗」とまでは言えず、結果オーライの条件付き成功と見做してもいい。

エンジンが点火しない病の奥は深そうな気もする。

特に、離床直後に失火したというのはいただけない。

IFT-2やIFT-3では成功していたわけで、手戻りが出ているということなわけだからな。

新たな原因によるものなのか、従来の原因（推進剤配管の不良または液体酸素フィルターの詰まり）の対策が不十分ということになる。

離床時も、ランディングバーンの時も、一度は点火したエンジンが失火したり、再着火（正確には再々着火）できなかったりしたわけで、次回以降に新たな課題を残した。

あと、気になったのは１段目が着水する際のランディングバーンで、ロケットの下部から壊れた部品が飛び散っているシーンが映っている。

なんとかしてくれ・・・。

さて、１段目の切り離し後に、落ち着いたところで、今回のメインイベント（前回までになかったこと）として、ホットステージ用のアタブターの投棄が行われたが、これは、まあ、あっさり成功した。

が、以前指摘したように、これじゃあ、「完全再使用」とは言えないな。

アダプター付きで回収するか、ホットステージをやめちまうかのどっちかだな。

２段目の点火に晒されて、熱が入ったスチールを再使用できるわけではないのかも知れないが（未確認）、臥竜点睛を欠く運用になる。

まあ、どうでもいいんですが。

で、いよいよメインイベントの２段目大気圏再突入になる。

２段目のエンジン停止（SECO：セカンドエンジンカットオフ）の際に気づいたんだが、まず、外周の真空ラプター２が止まり、真ん中の大気中で使用するラプター２が消える。

その度に、スラスター（コールドガス？）が派手に噴射されて、姿勢制御を行う。

今回は、ローリングも発生せず、エンジンの完全停止後の姿勢は安定していた（生中継では、途中は映像が途切れていたので未確認：中継されている範囲では安定）。

ちょっと長くなりそうなので、とりあえずこの辺で上げて、一寝入りしよう・・・。

＜以下追加＞ーーーーーーーーーー

（SpaceXのスターシップが4回目の飛行テスト、飛行から着水までの一連の動作を見事成功させる）
https://gigazine.net/news/20240607-starship-fourth-flight-test/

「イーロン・マスク氏率いる航空宇宙企業のSpaceXが現地時間の2024年6月6日7時50分(日本時間の21時50分)に、世界最大のロケット「スターシップ」の打ち上げテストを実施しました。」

「打ち上げテストは今回で4回目で、ブースター部分である「スーパーヘビー」および宇宙船部分ともに打ち上げから帰還・着水することに初めて成功しました。」

ちょうど、ビデオのトレース記事が出たので、引用して済ませてしまおう（手抜きじゃん！？）。

否定はしない。

それどころじゃなくなっている。

スターライナーは、帰還できなくなるかもしれないのだ・・・。

＜さらに追加＞ーーーーーーーーーー

（スペースXのスターシップは打撃を受けたが、宇宙からの初帰還を果たした）
https://arstechnica.com/space/2024/06/spacexs-starship-took-a-beating-but-held-on-for-first-return-from-space/

「SpaceX 社は、フライト 4 で発生したタイルの損失を修正するために、スターシップの熱シールドに変更を加える可能性もあります。エンジニアは、ブースターの打ち上げと着陸中に 2 基のラプター エンジンが故障した理由も知りたいと考えています。」

「スターシップのテストの次の段階におけるその他の最優先事項には、スペースXが宇宙でラプターエンジンを再起動できることを実証することが含まれる。これにより、スターシップが最初のテスト飛行で行った弾道弾道軌道をたどるのではなく、再突入に向けて自ら誘導する能力を備え、安定した低地球軌道に安全に到達できることが示される。」

まあ、目新しいことはないけど、次回の目玉が１段目のメカジラキャッチであることは間違いない。

「次の飛行では、メカジラアームでブースターをキャッチしてみるべきだと思う！」（マスク氏）

２段目の再突入が、どれほど改善されるかは分からない。

記事の中では、ステンレス鋼の耐熱性が強調されているけど、せいぜい１４００度くらいしか持たないからな。

耐熱タイルが剥がれたら、それでお終いなことは今回も実証された。

ゆくゆくは有人機として使われるんだろうが、初めに乗り込む人は命懸けだ。

タイルが剥がれて、破壊されていくシーンを見せつけられれば、誰も乗りたいとは思わないだろう。

「実際に誰かがスターシップ着陸船に乗り込むまでには、あと何十回ものスターシップ飛行が必要となるが、おそらくこの10年後半より早く実現することはないだろう。」

当然だな。

SLSなどと異なり、この宇宙船に緊急脱出装置はない。

基本的に、スペースシャトルと同じ技術を使って大気圏に再突入する。

最後のところは、滑走路ではなくパワードランディングによる垂直着陸を行うけど、そこは本質じゃない。

タイルが剥がれれば、焼け死ぬしかないのだ。

「木曜日の試験飛行は、フルサイズのスターシップロケットの4回目の打ち上げであり、ブースターと宇宙船が無傷で地球の表面に到達して終了した初めての飛行であった。」（記事全文の自動翻訳）

「木曜日の試験飛行は、フルサイズのスターシップロケットの4回目の打ち上げであり、ブースターと船が一体となって地表に到達して終了した初めての飛行となった。」（該当箇所だけの自動翻訳）

（原文：Thursday's test flight was the fourth launch of a full-size Starship rocket and was the first to end with the booster and ship reaching Earth's surface in one piece.）

まあ、少なくとも２段目は、無傷とは程遠いからな。

「完璧とは程遠い結果となったが、この飛行は成功以外の何物でもない。「このテストの搭載物はデータだった」とスペースXは語った。「スターシップはそれを実現した」」

もちろん、その意味では成功といえようが、それは、今までの統合飛行テスト全てに言える。

浮沈子は、この段階（統合飛行４回目）で制御着水を行えたことに驚きを隠せない。

もう、「成功」のハンコ押しちゃいそうなくらい感動した。

かなり高度を下げて、空気の濃いところに来ないと十分な減速が行えないことも分かった。

もう少しすると、IFT-4の詳しい分析記事が出てくるに違いない。

「SpaceX が Flight 5 で何を用意しているかはともかく、宇宙ファンが長く待つ必要はないだろう。」

スティーブンクラークの言う通りだな。

ひょっとすると、そっちの方が早いかもな・・・。

＜さらにさらに追加＞ーーーーーーーーーー

（スペースX、スターシップの4回目の飛行テストに成功）
https://www.teslarati.com/spacex-aces-fourth-starship-flight-test/

「ブーストバック燃焼が完了すると、ホットステージングリングが排出され、ブースター全体の質量が軽減され、再突入と着陸に耐えられるようになります。」

「来のスーパーヘビーブースターには、排出されない軽量のホットステージングリングが搭載される予定です。」

リチャードアングルは、ちゃんと取材してるみたいだな（未確認）。

貴重な情報だ。

「飛行開始から約7分15秒後、スーパーヘビーブースターは着陸噴射のために計画されていた13基のエンジンのうち12基に点火し、その直後に機内カメラの前をかなりの量の破片が飛び交った」

映像もちゃんと見てるしな。

「重大な影響はなかった。」

ホントかあ？。

まあいい。

「IFT-3 では、この部分の大部分でライブ ビューが提供されましたが、原因不明の問題により、カメラは飛行開始から 37 分前まで復旧しませんでした。」

「イーロン マスクは X で、内部カメラからのライブ ビューを含め、データ信号は飛行中ずっと受信されていたと投稿しました。」

小さな疑問も疎かにしない。

「スターシップが降下するにつれ、プラズマの蓄積が増加し、ミッションコントロールからの通報により機首の温度が上昇していることが判明したが、すべて許容範囲内」

「飛行開始からわずか54分後、スターシップは3回目の飛行テストよりもさらに遠くまで進み、未知の領域に突入」

ビデオでは、この時２１８１５ｋｍ／時、高度６６ｋｍとなっている（表示されているテレメトリーデータによる）。

「飛行開始から 57 分後、ピーク時の加熱は過ぎました」

ははあ、加熱のピークはこの頃なんだな・・・。

「前方フラップからタイルが剥がれ始め、続いて下部が溶け始めました。」（カメラに映ってたのは、右前方の動翼）

やっぱ、タイル剥がれたらお終いだ。

「この損傷にもかかわらず、スターシップは降下時にしっかりと保持され、正しい方向を保っていました。」

しかし、浮沈子はIFT-4に合格点あげない（そんなあ！）。

耐熱タイルの剥がれは仕方ないとしても、映像を見る限り、２段目の本体に修復不能な損傷を与えていることは間違いない（未確認）。

つまりだな、単に運が良かっただけということなわけだ（そうなのかあ？）。

もっとも、証拠の機体はインド洋の藻屑と消え、それを立証することはできない。

「将来のテスト飛行で船を強化するために使用する非常に貴重なデータをSpaceXに提供」

ロケットだからな。

強化＝重量の増加ということになる。

ペイロードの減少を受け入れざるを得なくなるわけだ。

「SpaceXは7月中旬から下旬までに5回目の飛行を開始し、スーパーヘビーブースターのキャッチも試みる可能性がある」

来月かあ・・・。

「この飛行は全体的にどうだったと思いますか？また、5回目の飛行は8月までに行われる予定ですか？」

リチャードアングル定番のシメだが、浮沈子の評価は厳しい。

前半の１段目の回収までは、７０点だな。

減点要素は、３つ。

①打ち上げ時に外周の固定ラプター２の１基が失火して、復旧しなかったこと。

特に、復旧できなかったことは大きい。

②ランディングバーンで内周の可動ラプター２の１基が再々点火できなかったこと。

③ランディングバーン点火時に、あんなのやこんなのがバラバラとぶっ壊れて飛散しまくったこと。

喝！。

狙っているのが再使用なわけだからな。

ぶっ壊れまくるなどというのは論外だ。

中間のクルージングから再突入初期には、特段の減点要素はない。

途中で、姿勢が大きく乱れるところもあったが、立て直している（T＋５５分２７秒辺り）。

その後のタイルの剥離や前部動翼（右側？）の損傷は評価のしようがない。

タイルの剥離については、あってはならない事象ということだから、それが起こった時点で落第だ。

素材のステンレスでは、熱的に対応できないことが証明されたわけだ。

細かい話で言えば、再突入後半で、途中で２度ほど中継が途切れている。

原因は分からないけど、嬉しくない。

また、パワードランディングの際のラプターの点火のモニタリングも出なかった。

テレメトリーが取れていたのかは不明。

スペースXは、意図的に映像を切り替えているのかもしれないし、重要なところは非公開にしている可能性もある。

IFT-4で、完全再使用への道が見えたかどうかはビミョーだ。

見方によっては、改めてその困難さが浮き彫りになったともいえる。

無人のペイロードを打ち上げる重量級ロケットとしては、再使用できれば打ち上げ頻度の増加やコストの削減につながる程度の話だが、宇宙船（有人宇宙機）としてみれば、大気圏再突入とソフトランディングは絶対に成功させなければならない必須事項だ（人間乗せてるからな）。

１００パーセントでは足りない。

１５０パーセントくらいの確率が要求されているといっていいだろう（ワケワカ・・・）。

しかも、機体を完全に再使用しようという目標を掲げての試験飛行だ。

タイルなんか、１枚たりとも剥がれてはならないだろう。

今回、タイルの剥離か所、機体の損傷については現段階では公表されていない。

総合的に見て、少なくとも２段目の回収については、浮沈子的には０点（！）を付けざるを得ない。

もちろん、ＩＦＴ－３から大きな前進はあったし、貴重なデータ取りができたことは喜ばしい。

そこは評価すべきだが、テストとしては失敗に終わっている。

では、この手の話でよく言われる、「成功した失敗」なんだろうか？。

その評価は、直ちにはできないだろう。

得られた教訓を生かすことが出来なければ、ただの失敗に終わる。

Ｓ社は、もちろん、それを生かそうとするだろうが、成功につなげられるかどうかは未知数だ。

１段目の回収は条件付き成功、２段目の回収は失敗。

浮沈子自身、この宇宙船に乗りたいという気は全く起きない。

直前に「ディアムーン」ミッションのキャンセルがあったようだが、いい判断だったな・・・。

＜また追加＞ーーーーーーーーーー

（4回目のスターシップ統合飛行）
https://www.elonx.cz/ctvrty-integrovany-let-starship/

「ステータス:ミッション成功」

「船舶の着陸の試み: 模擬着水の成功」

「空母着陸の試み: 模擬着水に成功」

やれやれ・・・。

「2024/07/06 07:37
ピーター・メレチン
打ち上げ直前のエブリデイ・アストロノートとのインタビューで、イーロン・マスク氏はフラップジョイントが熱保護の観点から最も重要な場所であると改めて説明した。
そして今、彼はビデオに応答して、次回までに解決されると述べました。」

「今日のミッション中、ランプ上にあるメカジラのアームは、着陸するスーパーヘビーを迎撃するシミュレーションを行いました。」

まあ、次回チャレンジするのはいいけれど、発射台ごとぶっ壊すのが落ちじゃないのかあ？。

が、それもまた想定の範囲内だ。

すでにファルコン９で、射点から何百ｋｍも離れた大西洋上の台船に、ピンポイントで着陸させるという離れ業を実現しているＳ社だから、絶対にできないとまでは言わない。

しかし、今回のスーパーヘビーブースターの着水を見れば、それがどんだけ怪しいかは言うまでもないだろう。

質量の違い、大きさの違いは、制御をより困難にするし、要求されている精度も桁違いだ。

メカジラに、スーパーヘビーブースターのハードポイント（グリッドフィンのそばにあります：画像参照）を合わせて降ろす際の精度は数センチ以下だろう。

早ければ、来月下旬にも実現する。

その時、何が起こるのかは誰も知らない。

いや、今は知らない方がいいかもな・・・。

＜またまた追加＞ーーーーーーーーーー

（スターシップ、4回目のテスト飛行中に大気圏再突入を生き延びる）
https://spacenews.com/starship-survives-reentry-during-fourth-test-flight/

この記事の表題は秀逸だ。

まさに、「生き延びた」感が強い。

「スーパーヘビーブースターとスターシップの上段は両方とも無傷（intact）で地表に戻った。」（ジェフファウストは、適切な表題とは裏腹に、記事中の評価は大甘だな・・・）。

これが、「成功」に当たるのかどうかは浮沈子的にはビミョーだが、世間はやや慎重ながら、例によって「成功おめでとう」な大合唱になっている。

「ホットステージングの中間段セクションを投棄」

「SpaceXによると、着陸に備えてブースターの質量を減らすための一時的な措置」

やっぱ、将来的には付けたまま（重量は軽減されるということですが）回収されるようだ。

「スペースX、今朝のスターシップのテスト飛行成功おめでとう！」（NASAのビル・ネルソン長官）

「アルテミス計画を通じて人類を再び月に送り込むことにまた一歩近づき、その後は火星を目指すことになる。」（同上）

やや手前味噌なほめ方だが（そうなのかあ？）、NASAも公式に「成功」と認めているようだ（まあ、大人の社交辞令ですな・・・）。

手戻りとなってしまった打ち上げ時のエンジンの失火、改良が不十分な可能性があるランディングバーンでのエンジンの未着火、解決の目途が立つのかどうか一切不明の耐熱タイルの剥落、安定した再突入の実績の積み重ね（フラップの損傷なく）が課題だ。

先送りにしたエンジンの軌道上での再着火、ペッツドアの開閉もある。

また、前回はデータ取りに留まっている燃料移送についても、宇宙船同士の移送実験に向けてのさらなる取り組みが求められる（たぶん）。

そもそも、影も形もないHLS本体の完成が危ぶまれる。

課題山積なスターシップの次回打ち上げは、この夏になると見込まれている（早ければ来月）。

スーパーヘビーブースターの発射台への着陸（？）が焦点だが、チャレンジするとしたら、発射施設への激突墜落爆発炎上木っ端微塵の可能性もある（期待してるわけじゃないけど）。

イーロンマスクはやりたくてうずうずしている感じだ。

ボカチカでの大爆発おこれば、当局から公衆を危険にさらす恐れありと見做されるかどうかは分からない。

せっかく事故調査を回避できたと思ったんだがな（まだ、爆発すると決まったわけじゃないけどな）・・・。

「FAA は、スターシップの再突入時に機体の熱保護システムが故障したこと、再突入時に機体のフラップが十分な制御を提供できなかったこと、着陸時のエンジン燃焼中にラプター エンジンが故障したことの 3 つの例外を承認」

もちろん、この中に発射台への激突は含まれていない。

まあいい。

発射台への回収（激突じゃなくて）は、スターシップロケットシステムにとって、避けて通ることができない必須の課題だ。

いくらラプターの再着火に成功しても、メカジラのlキャッチが出来なければ、着陸脚を持たないスーパーヘビーブースターやスターシップ宇宙船は再使用できないからな。

今は、まだ飛行試験だから、着陸のことはそれほど強調されていないが、今後はS社のお家芸の実力が問われることになる。

S社の場合、ロケットは飛んで当たり前、着陸＆回収出来てなんぼの世界だ。

打ち上げ価格も、それを前提に設定されている（たぶん）。

S社は、高頻度＆低コストの打ち上げを実現することによって、人類の宇宙へのアクセスを劇的に変えつつある。

再使用ロケット（まだ部分的ですが）の登場は、確実に新しい宇宙開発の時代を開いた。

部屋の中のゾウであるスターシップロケットシステムが完成すれば、その時代は急速に展開する。

今年は無理でも、来年は分からない。

ペッツドアを付けた２段目が、使い捨てで飛ぶようになれば、その扉の片側が開くことになる（その時点でも、１段目は再使用可能だろう）。

２段目の回収が行われることになれば、時代の扉は全開になる。

さらに２０３０年代に有人飛行が可能になり、大陸間弾道旅客ロケットが準軌道を飛び交うようになれば、真の宇宙時代が訪れる。

１０年先の話だろうが、IFT-4がその到来を予感させてくれたことも事実だ。

フライトテストの評価とは別に、浮沈子的イメージとしては２１世紀に蘇ったスペースシャトルな感じだ。

書いていて気付いたんだが、スペースシャトルは車輪を引き出して着陸する。

耐熱タイルによる熱防御に穴（文字通り）があることになる。

スターシップ宇宙船は、動翼の付け根からやられている（先端のタイルも剥がれてましたが）。

が、車輪とかはないからな。

少なくとも「穴」はない。

熱的な対応ということなら、スターシップ宇宙船の方が楽ちんなはずだ。

次回のフライトテストでは、その辺りの改善がどの程度進むかも、実質的な注目点だな・・・。