宇宙輸送システムの動向について

Size: px

Start display at page:

Download "宇宙輸送システムの動向について"

たみえこしの
5 years ago
Views:

主要大型ロケットの比較 60m 2013 年 3 月末現在 40m 20m ロケット名デルタ 4 アトラス 5 Falcon9 Ariane5ECA Proton M Zenit 3SL Zenit3SLB 長征 3 H-ⅡA/B 国名欧州ロシアロシア中国日本製造企業成功 / 打上 1 Boeing 20/21 2002 年 11 月 ~ Lockheed Martin 36/37 2002

5t 開発コスト M$2,500 M$2,200 M$390 5, 6 1 成功率評価は最新モデルのみ対象 2 V=1800m/s 3 FAA Year in Review 2011 4 International reference Guide to Space Launch Systems 4 th Edition 35/39 1984 年 1 月 ~ 64/69 1984 年 1 月 ~

1 主要大型ロケットの比較 60m 2013 年 3 月末現在 40m 20m ロケット名デルタ 4 アトラス 5 Falcon9 Ariane5ECA Proton M Zenit 3SL Zenit3SLB 長征 3 H-ⅡA/B 国名欧州ロシアロシア中国日本製造企業成功 / 打上 1 Boeing 20/ 年 11 月 ~ Lockheed Martin 36/ 年 8 月 ~ 打上成功率 95% 97% GTO 打上能力 Space-X EADS ILS Energia CALT MHI 4/ 年 6 月 ~ 100% (75% 7 ) 41/ 年 12 月 ~ 63/ 年 4 月 ~ 4~13t 5~9t 4.7t 10t 5.5t 開発コスト M$2,500 M$2,200 M$390 5, 6 1 成功率評価は最新モデルのみ対象 2 V=1800m/s 3 FAA Year in Review International reference Guide to Space Launch Systems 4 th Edition 35/ 年 1 月 ~ 64/ 年 1 月 ~ 24/ 年 8 月 ~ 98% 90% 90% 93% 96% 5.2t 3.6t 2.6~5.2t 4t/8t 2 M$8,000~ 9,000 3 不明不明不明 1,802 億円 5 Why the US Can Beat China: The Facts About SpaceX Costs, Space X website updates, May4, NASA Analysis: Falcon 9 Much Cheaper Than Traditional Approach, Parabolic Arc website, May 31, 号機の部分的成功を失敗としてカウントした場合 67

諸外国においても 5~10 年程度でロケットのシステム開発を継続的に繰り返し 1970 1980 1990 2000 2010 Delta( 米 ) Soyuz( 露 ) Soyuz U 1970 代中頃

DeltaIII 1995 1995 1998 1998 1997 DeltaIV 2000 2 段機体エンジン開発 ( タンク径拡大 LOX/LH2) SRM 新規開発 1991 2 段共通ステージ化 1

段エンジン CSG 換装 2004 2006 2011 Angara フェアリング径拡大 2 段タンク径拡大 1 段機体 1 段エンジン開発 (LOX/LH2) SRM 新規開発 1 段タンク拡大 1

段液体水素エンジン搭載 ATV 打上げ機 Proton( 露 ) Proton 主要ロケットの開発経緯 SRM 改良 1 段エンシン改良 Falcon 1 2006 Falcon 9 Falcon( 米 )

2 諸外国においても 5~10 年程度でロケットのシステム開発を継続的に繰り返し Delta( 米 ) Soyuz( 露 ) Soyuz U 1970 代中頃諸外国でも同様開発と運用に並行で取り組み DeltaII Ariane( 欧 ) Atlas( 米 ) 1988 Atlas II 1988 フェアリング径拡大 1 段タンク伸長 DeltaIII DeltaIV 段機体エンジン開発 ( タンク径拡大 LOX/LH2) SRM 新規開発段共通ステージ化 1 段タンク伸長 Atlas III 1 段エンジン換装 (RD180) SRB 開発 1 段 2 段エンジン改良 FG 大型フェアリング電子機器デジタル化 Atlas V 2 1a 2 1b 3 段エンジン CSG 換装 Angara フェアリング径拡大 2 段タンク径拡大 1 段機体 1 段エンジン開発 (LOX/LH2) SRM 新規開発 1 段タンク拡大 1 段共通ステージ化推進薬種変更 Soyuz U2 Proton K Proton M 2012 ArianIV 段液体水素エンジン搭載 ATV 打上げ機 Proton( 露 ) Proton 主要ロケットの開発経緯 SRM 改良 1 段エンシン改良 Falcon Falcon 9 Falcon( 米 ) 2013 ArianeV G ECA ES ME Ver1.1 タンク伸長エンシン改良 Falcon Heavy 2015 遠隔飛行安全機能 2 段エンジン増強 Ariane

Progress 工場 ISRO アイエイチアイエアロスペース成功 / 打上 36/41 10/10 5/5 6/9 1/1 16/18 16/17 743/766 20/22 開発中打上げ成功率 88%

3 主要中小型ロケットの比較 2013 年 3 月末現在ロケット名ペガサス XL ミノタウルス Ⅰ ミノタウルス Ⅳ トーラス XL ベガロコットドニエプルソユーズ PSLV イプシロン国名欧州欧 / 露露露インド日本製造企業 Orbital Sciences Corporation European Launch Vehicle Eurockot Launch Services ISC Kosmotras Progress 工場 ISRO アイエイチアイエアロスペース成功 / 打上 36/41 10/10 5/5 6/9 1/1 16/18 16/17 743/766 20/22 開発中打上げ成功率 88% 100% 100% 66% 100% 89% 94% 97% 91% - 打上能力 t (LEO500km) ( クールー打上 ) 1.6 (SSO 620km) 1.2 トン 69

再使用系輸送機研究開発の歴史 1960 1970 1980 1990 2000 2010 X-30 NASP X-43 Hyper-X X15 X-20 Dyna-Soar Space Shuttle DC-X/XA X-33, X-34

Prora-USV FLPP 欧州検討中又は進行中途中で中断目的を達成略語 CEV: Crew Exploration Vehicle CRV: Crew Return Vehicle FLPP: Future Launcher

4 再使用系輸送機研究開発の歴史 X-30 NASP X-43 Hyper-X X15 X-20 Dyna-Soar Space Shuttle DC-X/XA X-33, X-34 X-40/X-37 X-24A/B, M2-F1~3, HL-10 HL-20 X-38 CRV OSP CEV Spiral Buran BOR-4/5 Clipper ソ連 / ロシア Hermes ARD Phoenix Pre-X Prora-USV FLPP 欧州検討中又は進行中途中で中断目的を達成略語 CEV: Crew Exploration Vehicle CRV: Crew Return Vehicle FLPP: Future Launcher Preparatory Program NASP: National Aerospace Plane OSP: Orbital Space Plane RVT HIMES HOPE-X/XA HSFD OREX HYFLEX/ALFLEX 再使用観測ロケット日本 70

5 サブオービタル宇宙旅行記機の有力なプレーヤー全世界で約 20 社程度がサブオービタル機の開発に取り組んでいるアメリカ企業が中心で EADS Astrium 社を除くとベンチャー企業による開発アンサリ X-Prize を獲得した Scaled Composites 社の技術を利用する Virgin Galactic 社が先行 2014 年頃の運航開始予定を目指す独自開発のエンジンで高度 60km への飛行を目指す XCOR 社が実機の開発製造に着手微小重力実験等用の無人機ではアルマジロが本年 7 月に飛行ライセンスを取得日本では PD エアロスペース JAXA SOP が研究開発中 Virgin Galactic XCOR Armadillo Aerospace Blue Origin openhagen Suborbitals EADS Astrium Masten Space Systems PDAS 宇宙船 ( 日本 ) JAXA SOP ( 日本 ) 71

6 各国の ISS 補給機の比較 [ 輸送能力 ] ロシアが圧倒的な運用実績は民間開発を促進し回収機能を持つ日本は大型物資輸送船外物資輸送など他にない独自の機能を持つ HTV ( 日本 ) Cygnus ( ) Dragon ( ) ATV ( 欧州 ) Progress-M ( ロシア ) 補給機運用期間 2009 年 ~ 2013 年 ~( 予定 ) 2012 年 ~ 2008 年 ~ 1978 年 ~ 運用実績 *1 3 回 (3 回 ) なし 4 回 (3 回 ) 3 回 (3 回 ) 140 回 (50 回 ) *2 総重量 16.5 トン 5.3 トン 8.7 トン 20.5 トン 7.2 トン ISS への物資補給能力船内物資輸送ハッチサイズ ISS の軌道変更 ISS への燃料補給 6 トン約 2 トン *3*4 実験ラック (ISPR) 等の大型物資輸送可 1.3m x 1.3m ISS 船外バッテリや船外物資輸送きぼう船外実験装置など大型物資輸送可 *1) 2013 年 3 月 29 日現在 ( ) 内はISSへの飛行回数 *2) 打上げ失敗を含む *3) 2.7トンへの増強を計画中 M01 ハック *5 程度まで輸送可 0.9m x 0.9m 補給約 3 トン *4 7.5 トン約 2 トン *4 回収約 1.5 トン *4 輸送機の内容積が小さいため実験ラック (ISPR) の輸送は不可 1.3m x 1.3m トリフルサイス CTB *6 程度まで輸送可直径 0.8m 大型物資の輸送は不可 *4) 輸送計画からの想定される輸送カーゴ質量 *5) M01 バッグ :749mm x 897mm x 508mm *6) トリフルサイス CTB(Cargo Transfer Bag):749mm x 425mm x 502mm 72

7 各国の有人宇宙船ロシアが圧倒的な運用実績を持つは民間開発を促進し複数の有人宇宙船を開発中中国は独自の宇宙ステーション計画に独自の有人宇宙船を運用ロシア (Soyuz) ロシア (PPTS) (Orion) (Dragon) (CST-100) (Dream Chaser) 中国 ( 神舟 ) インド有人運用開始搭乗人数 1967~ 2018~ 2021~ 不明 2016~ 2016~ 2003~ 2016~ 3 6 6/ 貨物 (kg) /400kg 不明不明不明不明不明自律飛行期間 ( 日 ) 打上質量 (t) 宇宙探査への発展性不明不明不明不明不明なし有り有りなしなしなし不明なし 73

宇宙開発委員会推進部会 GXロケット評価小委員会（第8回）議事録・配付資料［資料8－1］

宇宙開発委員会推進部会 GXロケット評価小委員会（第8回）議事録・配付資料［資料8－1］資料 8-1 各国の中型ロケット等に係る動向平成 20 年 6 月 30 日宇宙航空研究開発機構米国の動向 (1/2) 2005 年 1 月に発表された米国宇宙輸送政策において政府系の中大型衛星の打上げは基本的に EELV(Evolved Expendable Launch Vehicle) を使用する方針を掲げている EELV(Atlas V Delta IV) はともにモジュール化されたステージのクラスターにより