kfujitoの徒然（ｂｙ浮沈子）

ＩＳＳ：軌道離脱機


（NASAが2030年で運用を終えるISSの軌道離脱用宇宙機開発でスペースXと契約）
https://sorae.info/space/20240627-iss-deorbit-vehicle.html

「2011年に主な構成要素の組み立てが完了したISSでは、与圧モジュールからの空気漏れや太陽電池の発電能力低下といった経年劣化の影響がすでに現れています。2021年から2023年にかけて新型太陽電池アレイの増設が行われるなど対策は講じられているものの、ISSの運用は2030年に終了する予定」

運用期間が２０年というのは、長いようでもあり短いようでもある。

人類は既に代替の宇宙ステーション（中国の天宮）を軌道上に打ち上げているが、そのことにはあんま触れられていない。

（中国宇宙ステーション）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%AE%87%E5%AE%99%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3

「それ以前の天宮1号・天宮2号とは異なり、試験機ではなく、旧ソ連のミールに匹敵するサイズの完成した宇宙ステーションと位置づけられている。コアモジュール「天和」、2つの実験モジュール「問天」と「夢天」、無人補給船「天舟」といった構成要素が公表されている。」

まあ、どうでもいいんですが。

２０年の運用で、新たな宇宙ステーションに代替わりするということになると、こんな話も思い出される。

（神宮式年遷宮）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A5%9E%E5%AE%AE%E5%BC%8F%E5%B9%B4%E9%81%B7%E5%AE%AE

「神宮（伊勢神宮）において行われる式年遷宮、すなわち定期的に行われる遷宮のことである。延引された時期も歴史上あったが、20年ごととされている。」

「記録によれば神宮式年遷宮は、飛鳥時代の天武天皇が定め、持統天皇4年（690年）に第1回が行われた。その後、戦国時代の120年以上に及ぶ中断や幾度かの延期などはあったものの、2013年の第62回式年遷宮まで、およそ1300年にわたって行われている。」

「20年という間隔の由来については、式年遷宮記念せんぐう館の小堀邦夫館長が糒（ほしい）の貯蔵年限が20年だったことを挙げているほか、20が聖なる数とされていたという見解、古代の暦法、宮大工や神宝職人の技術伝承など諸説ある」

浮沈子的には、技術伝承に注目している。

つーか、人間の世代間隔に近い２０年というのは、技術伝承を持続する間隔として自然だ。

当初から見込まれていたかどうかはともかく、それこそが、１３００年に渡って続いてきた原動力に違いない。

ISSが新たに建造されることはない。

米国の民間宇宙ステーションが、機能の一部を引き継ぐとしても、そこに宇宙開発の理念や国際協力の象徴としての意義はない。

金儲けの道具としての、投資と果実の回収サイクルだけの事業になる（そうなのかあ？）。

見上げる象徴としての宇宙ステーションの役割は、中国の天宮が引き継ぐんだろう（未確認）。

「質量430トンを上回るとされるISSを減速して軌道から離脱させるのは簡単ではありません。NASAはISSのリブースト（軌道上昇）に使用されているロシアの補給船「Progress（プログレス）」を複数使用する方法などを検討しましたが、ISSの安全な廃棄を実現するには大量の推進剤を搭載した専用の宇宙機を用意する必要があるという結論に達し、調達するための計画を進めていました。」（ソラエの記事）

ロシアが早期離脱を行う可能性があるからな。

プログレスを当てにはできない。

リブーストのバックアップとされているシグナス補給機も引退間近だ。

スペースXが請け負ったそうだが、どういう形になるかは分からない。

（NASA、宇宙ステーションの軌道離脱用ロケットの契約をSpaceXに授与）
https://spacenews.com/nasa-awards-spacex-contract-for-space-station-deorbit-vehicle/

「この宇宙船は、現在貨物や乗組員の輸送に使用されているドラゴン宇宙船を何らかの形でベースにしたものになると予想されている。」

「NASAはUSDVの募集において、機体の信頼性の重要性を強調した。」

「USDVは新しい宇宙船の設計、または既存の宇宙船の改良であり、初飛行で機能し、重要な軌道離脱燃焼を継続するのに十分な冗長性と異常回復能力を備えていなければならない」

うーん、時期的にはスターシップが実用化されているころだからな。

浮沈子的には、そっちをベースにした仕掛けになる気がしている。

推力や燃料貯蔵量も、必要にして十分過ぎるくらいだ。

NASAとしても、十分な余裕を見込んだ仕掛けが欲しいだろうから、クルードラゴンの改良版では心もとないだろう。

失敗は絶対に許されない！。

４３０トンの重力兵器を、モスクワ（北緯５５度４５分）にお見舞いするわけにもいかないしな（そもそもムリポ：軌道傾斜角 51.6419 度）。

まあいい。

ISSは、終わりの始まりを迎えたことになる。

スペースシャトルオービターを建造したボーイングは、技術の伝承に失敗し、スターライナーをリリース出来ないでいる。

クルードラゴンに比べて使い捨て部分が多く、高コスト設計のスターライナーは、NASAによるISSタクシーの調達以外で民間利用される公算は低い。

仮にリリースされることがあったとしても、ISSと共に消え去る運命にある。

ボーイング自体が、SLS以外のNASAの主要宇宙開発事業から手を引くことになるかも知れない。

NASAは、慢性的に金欠病だからな。

金の切れ目が縁の切れ目・・・。

ISSの管理もB社なわけだし、２０３０年という区切りでNASAの宇宙事業から撤退してもいいかもしれない。

もっと金になる米軍とか民間衛星とか、そっちの方で稼いだ方が得策だ。

つーか、技術的優位を確保したスペースXには、軍需でも衛星事業でも、最早太刀打ちできないかも知れない。

スターシップは、長距離航空事業にも進出する可能性がある。

そう、スターシップ宇宙船（２段目）を用いた大陸間弾道旅客機だ。

同一路線で１日１０回運用される弾道ロケット・・・。

べらぼーめ・・・。

＜以下追加＞ーーーーーーーーーー

（NASAは国際宇宙ステーションの軌道離脱のためにSpaceXに約10億ドルを支払う予定）
https://arstechnica.com/space/2024/06/nasa-will-pay-spacex-nearly-1-billion-to-deorbit-the-international-space-station/

「SpaceX がこのミッションに Starship を入札する可能性はあるが、このロケットは現在カテゴリー 3 ロケットに分類されておらず、少なくとも 2 年間は分類されない可能性が高いため、その可能性は低いと思う。」

浮沈子が一押しするスターシップを却下されて、少々ムッとしている。

そもそもカテゴリー３ロケットによる打ち上げを選択するかどうかも未定だからな。

確かに、クルードラゴンは明らかに非力だ。

「もう一つの選択肢は、 SpaceX が月付近の NASA の Lunar Gateway ステーションに物資を供給するために設計している「Dragon XL」宇宙船」

「この宇宙船はステーションを軌道から外すための推進力を持つ可能性があり、さらに重要なことに、軌道から外す宇宙船の要件と同様に、宇宙ステーションに 12 か月以上ドッキングしたままでいられる能力を持つように設計されています。したがって、これが最も可能性の高い選択肢のようです。」

XLの仕様がどうなっているのかは知らない。

駐機期間以外の要素（燃料貯蔵量や推力）は推測に過ぎない。

仕様が明らかでない宇宙機を一押しするのも、合理的とは言えないと思うんだがな（根拠はカテゴリー３ロケットによる打ち上げが可能という点だけかあ？）。

まあいい。

「設計、開発、テスト、評価段階、および製造、組み立て、統合、テスト段階」

これから数年間に渡って、様々なレベルで開発が行われるだろうが、スペースニュースの記事にもあったように、ISSが数年間延命される可能性もある。

早めに準備を整えておくことと同様、延期された場合にも対処する必要があるわけだ。

「この契約は、納期未定、数量未定、固定価格のタスクオーダーを伴う、単一受注の固定価格コア契約です」

ワケワカな話だが、スペースXはこのミッションに取り組むことになった。

「ある情報筋は、スペース X は当初入札すらしなかったと Ars に示唆した」

ふーん、そうなんだ・・・。

彼らには、やるべきことがほかにも山ほどあるからな。

儲からない不安定な仕様の契約に、リスクを取って参加するメリットは少ないんだろう。

いつ、どんな機材を使って、どのように行われるかは分からない。

ISSは廃棄される。

決まっているのはそれだけだ・・・。

＜さらに追加＞ーーーーーーーーーー

（SpaceXはISSに軌道離脱を提供し、ヨーロッパのデモンストレーター船を打ち上げる予定（その他の契約も獲得））
https://www.elonx.cz/spacex-zajisti-deorbitaci-dosluhujici-iss-vynese-demonstrator-evropske-lodi-plus-dalsi-ziskane-kontrakty/

「NASA は、提案されている船に関する情報をまだ発表していないため、将来の船がどのようなものになるのかはわかりません。」

「ISSの軌道を離脱するにはステーションの速度を秒速57メートル変える必要があり、そのために宇宙船は9000kgの燃料を消費する」

「現在の貨物船ドラゴン 2 にはおそらくこの任務は不可能であり、少なくともより大型のタンクが必要となる」

「貨物トランクを改造することで入手」

スペース的には十分だろうが、ペイロード重量は3,307 kg（ISS輸送）とされている。

ちなみにスーパードラコは、カーゴドラゴンには搭載されていない（いずれにしても改修が必要）。

日本語のウィキでは、カーゴドラゴンにも装備されているような感じで書かれているけど、たぶん誤り。

（スーパー・ドラコ：日本語版）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%BC%E3%83%91%E3%83%BC%E3%83%BB%E3%83%89%E3%83%A9%E3%82%B3

「スーパー・ドラコはドラゴン2の有人/無人版の両方、ならびに垂直着陸技術の実験機であるドラゴンフライにおいて用いられた。」

（スーパードラコ：英語版）
https://en.wikipedia.org/wiki/SuperDraco

「スーパードラコは、スペースXのドラゴン2乗組員輸送宇宙カプセルに使用されており、推進着陸技術のさまざまな側面の飛行試験に使用されたプロトタイプの低高度再使用ロケットであるドラゴンフライにも使用されました。」

まあ、どうでもいいんですが。

スーパードラコの推力が、軌道変更の要件を満たすことが出来るかどうかは知らない（未確認）。

仮に十分だったとして、ファルコン９（再使用）では自重１２．５トンと追加の燃料９トンをISSに届けるわけにはいかないから、ファルコン９を使い捨てにするか（それで上げられるかどうかは不明）、ファルコンヘビーを使うことになるのかもしれないが、ドラゴン２をヘビーで上げたことはない。

そこでも開発要素が加わることになる。

なんか、無理筋な気がする。

「この場合のはるかに優れた代替案は、開発中のドラゴン XL 貨物船であり、主に将来の月のゲートウェイ ステーションに供給することを目的としているようです。この船は、ISS の軌道から離脱する任務を完了するのに十分な推進能力を備えながら、12 か月以上ステーションにドッキングしたままでいられるように設計されていると言われています。」

やっぱ、イジーハダチもXLを推奨しているな。

（スペースXドラゴン：ドラゴンXL）
https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX_Dragon#Dragon_XL

「フロリダ州ケネディ宇宙センターのLC-39AからスペースXファルコン・ヘビーロケットで打ち上げられる予定。」

「ゲートウェイに6～12か月間滞在」

「ペイロード容量は、月周回軌道まで5,000キログラム（11,000ポンド）以上になると予想されています。」

「NASAはスペースXと協力してドラゴンXLの設計を改良し、宇宙船で実現できる貨物の構成やその他の機能を調べるための一連の研究を行っている」（ゲートウェイ計画のNASA深宇宙ロジスティクスマネージャーであるマーク・ヴィーゼ氏）

その他の機能というところが曲者だが、これがISS軌道離脱をさしているかどうかは疑問だ。

記事には、こんな記述もあるしな・・・。

「「[NASA]は[スペースX]とスターシップの進化とそれがどのように連携するかについて話し合ったが、まだ開発段階であるため、そこまでには至っていない」と述べ、スターシップが開発を完了すればドラゴンXLに取って代わることを示唆した。」

そう、XL自体が消えて無くなるかもしれない状況にあると言える（そうなのかあ？）。

浮沈子の一押しは、相変わらずスターシップ宇宙船だ。

どうやってドッキングするのかとか、デカすぎやしないか（ISSの燃え残りよりデカい？）とか、いろいろ問題はあるけど、燃料積載量に不足はないだろうし、推力は桁違い（たぶん）だからな（ラプター２エンジンは調整可能です）。

問題があるとすれば、係留期間ということになる（１年間の係留を求めているからな）。

蒸発して減っていく液体メタンや液体酸素をどうするのかということはある（タンカーで補充するのかあ？）。

それでも、XLの代替としてスターシップが検討されていることを考えれば、６か月から１２か月の係留期間を満足する目途は立っているのかもしれない（未確認）。

「SpaceXが最終的にどのようなソリューションを使用するかは数年後にしかわかりません。」（イーロンXの記事）

現段階では、S社にすら分かっていないだろう・・・。

＜さらにさらに追加＞ーーーーーーーーーー

（SpaceXが国際宇宙ステーションを地球に落とすNASAの宇宙船を建造）
https://gigazine.net/news/20240628-nasa-iss-deorbit-mission-spacex/

「運用終了後は軌道を離脱し、地球上の「ポイント・ネモ」と呼ばれる南太平洋の海域に落下させられる予定です。」

目新しい情報はない。

「国際宇宙ステーションのためにアメリカの軌道離脱機を選択することは、NASAとその国際的なパートナーが、ステーションの運用終了時に安全かつ責任を持って処理する助けとなります」（NASAの宇宙運営ミッション本部で副本部長を務めるケン・バウワソックス氏）

まあ、どこがやっても同じだろうけど、ロシアがやるよりは安心だ（そういうことかあ？）。

米国だって水漏れする宇宙服着て船外活動することもないだろうしな（未確認）。

重要なことは、確実に軌道離脱を行い、不測の事態（軌道離脱機の故障）にも、迅速に対応できることだ。

ひょっとすると、２機を接続して、１機は予備機とする方法もある。

間違っても、軌道上でISSを巻き込んで自爆するという事態は避けたい（４３０トン＋アルファのスペースデブリか）。

まあ、どうでもいいんですが。

やっぱ、XLの方が無難な気がしてきたけどな・・・。

＜また追加＞ーーーーーーーーーー

（NASAはなぜISSステーションの軌道から外れる決断をしたのでしょうか?博物館に置くか、単に高架に移した方が良いのではないでしょうか？）
https://www.elonx.cz/proc-se-nasa-rozhodla-deorbitovat-stanici-iss-nebylo-by-lepsi-dat-ji-do-muzea-nebo-ji-jen-presunout-vys/

「2024年6月26日、NASAはSpaceXにこの船の開発契約を与えた。 2日後、新しい軌道トラクターは技術的にはドラゴン宇宙船をベースにしており、貨物トランクが改良されていると発表された。」

うーん、やっぱドラゴンベースでトランクに燃料タンクか・・・。

ショボ！。

「検討されたその他の運用オプション：
・制御されない大気圏突入（ヤバ過ぎ！）
・解体して地球に還す（金がかかり過ぎ！）
・軌道上で分解して再利用（ロシアモジュールは可能じゃね？）
・小さな部品の解体と軌道修正（複数化のリスクとコスト上昇）
・より高い軌道に移す（有人運用が出来ない：ISSタクシー不可）
・軌道上のステーションの崩壊（デブリの増加）
・ステーションを民間事業者に譲渡（そもそも引き受け手がいないんじゃね？）
・現状通りの駅運営継続（すべての問題の先送りに過ぎない）」

まあ、どうでもいいんですが。

浮沈子一押しのスターシップによる軌道変更も検討されたようだ。

「ステーションをより高い軌道に移動：
・・・
NASAはここでスターシップの利用可能性について言及しているが、このような大型船をISSにドッキングし、その推進力を利用して安全に軌道を上昇させるには、重大な構造上および工学上の問題が伴うことも指摘している。」

同様の構造上の問題は、軌道離脱においても起こり得るからな。

鶏頭を切るに牛刀をもって行うの類だ。

軌道が上がり過ぎて、地球周回軌道から離脱してしまうとか、太陽系から星間空間に行っちまうとかそういう話だろう（そうなのかあ？）。

まあ、どうでもいいんですが。

ラプターは推力調整可能だからな。

やってできない話ではないだろうが、現在のところ、スターシップは運用が確定しているわけではないし、運用が確立しているドラゴン宇宙船を改良（トランクにヒドラジン系燃料タンクを追加）して、使い捨てのファルコン９で軌道に挙げるというのは無難な選択だ。

そう、軌道離脱機の最重要な要素は、「実行可能」であると同時に「無難」であることだらな。

つまらん話になることは、初めから想定の範囲内だ。

とはいえ、やっぱ、ショボ・・・。