次世代ロケット

次世代ロケット
NGLV、NGLV-H、NGLV-SH
関数中型から大型の打ち上げロケット
メーカーインド宇宙研究機関
原産国インド
サイズ
身長93メートル(305フィート)[ 1 ]
6.5メートル(21フィート)[ 2 ]
質量600 t(590長トン、660ショートトン)から1,094 t(1,077長トン、1,206ショートトン)
ブースターステージ – S200ブースター(NGLV-H)
身長25メートル(82フィート)[ 3 ]
直径3.2メートル(10フィート)[ 4 ]
空の塊各31,000 kg (68,000 lb) [ 5 ]
総質量236,000 kg (520,000 lb) 各[ 5 ]
推進剤質量各205,000 kg (452,000 lb) [ 5 ]
搭載ソリッドS200
最大推力5,151 kN (525.3 tf) [ 6 ] [ 7 ]
比推力274.5秒(2.692 km/s)(真空)[ 5 ]
燃焼時間128秒[ 5 ]
推進剤HTPB / AP [ 5 ]
第一段階 – LM470 コア (NGLV/NGLV-H)
直径6.5メートル(21フィート)
推進剤質量470 t (1,040,000 ポンド)
搭載9 LME-110
推進剤LOX / CH 4
第2段 – LM120 (NGLV/NGLV-H)
直径6.5メートル(21フィート)
推進剤質量120 t (260,000 ポンド)
搭載2 LME-110
推進剤LOX / CH 4
第三段階 – C32 (NGLV/NGLV-H)
直径6.5メートル(21フィート)[ 5 ]
推進剤質量32トン(71,000ポンド)[ 5 ]
搭載1 CE-20
最大推力216 kN (22.0 tf) [ 5 ]
比推力443秒(4.34 km/s)
推進剤LOX / LH 2
ステージ3
容量
LEOへのペイロード
質量NGLV: 14 t (31,000 lb) (再利用) 20 t (44,000 lb) (使用済み) NGLV-H: 30 t (66,000 lb) [ 8 ]
GTOへのペイロード
質量NGLV: 5 t (11,000 lb) (再利用) 9 t (20,000 lb) (使用済み) NGLV-H: 12 t (26,000 lb)
TLIへのペイロード
質量NGLV: 7 t (15,000 lb) NGLV-H: 10 t (22,000 lb)
関連ロケット
比較可能
発売履歴
状態開発中
発射場SDSC TLP
初飛行2031年(予定)
乗客または貨物を運ぶ[ 9 ]

次世代ロケットNGLV )は、現在ISROによって開発中の、3段式の部分再使用型中型から超大型ロケットです。これらのロケットは、 PSLVGSLVといった現在運用中のシステムの代替として設計されています。[ 10 ]以前は統合ロケット(ULV)と呼ばれていましたが、[ 11 ]現在、このプロジェクトはスーリヤ計画と呼ばれています。[ 12 ]

この3機のロケットファミリーは、PSLV、GSLV、LVM3のそれぞれ異なるコア推進モジュールを共通の半極低温エンジンに置き換えるために設計されていたため、ULVと名付けられました。[ 13 ]当初の提案は使い捨て型として計画されていました。しかし、NGLVという名称で新たに提案された(2022年10月)ロケットは、部分的な再利用性を持つロケットを示唆しています。[ 14 ]

S. シヴァクマールは、インド宇宙研究機関(ISRO)の宇宙輸送システムのプログラムディレクターであり、ヴィクラム・サラバイ宇宙センター(VSSC)のNGLVプロジェクトディレクターである。[ 15 ] [ 16 ] NGLVの開発は2024年12月から8年間と計画されている。[ 17 ]

インタビューの中で、ISROの元会長S.ソマナス氏は、NGLVの統合後、LVM3とSSLVを除く他のすべての打ち上げロケットは退役するだろうと述べた。

歴史

発達

打ち上げシステムは2010年代から開発が進められ、時間の経過とともに様々な設計変更が行われてきました。ISROの打ち上げ機が老朽化していくにつれ、交換可能なモジュール部品を備えた新世代の打ち上げ機の必要性が認識されました。最初の提案以来、何度かの設計変更が行われています。

初期提案

1994年に極低温上段ロケットプロジェクトを開始してから10年以上経った後、[ 18 ] ISROは、次世代の統合型打ち上げロケット(現在のNGLV)、再使用型打ち上げロケット(RLV)、および将来の惑星間ミッション用の大型打ち上げロケットに使用する新しい半極低温エンジンの開発を開始しました。2008年12月22日、政府は半極低温エンジン技術の開発を、推定費用1,798クローレ 2億1,300万米ドル)、外貨コンポーネント588クローレ 7,000万米ドル)で承認し、2014年のプロジェクト完了を目指しました。エンジンは当時SE-2000(現在のSE-2000)と命名されました。[ 19 ]

2013年5月、ロケットの構成が初めて公開されました。これらのロケットは共通のコアと上段を備え、4種類の異なるサイズのブースターを搭載していました。[ 20 ] SC160(ISROの名称では160トンの推進剤を搭載した半極低温段)と呼ばれるコアには、16万kg(35万ポンド)のケロシン/ LOX推進剤が搭載され、SCE-200(現在はSE-2000と呼ばれています)エンジン1基で駆動されます。C30 (30トンの推進剤を搭載した極低温段)と呼ばれる上段には、3万kg(6万6000ポンド)の液化水素/ LOX推進剤が搭載され、 CE-20エンジン1基で駆動されます。[ 21 ] [ 22 ]

ブースターのオプションは次の 4 つです。

  • 6 × S-13、PSLV の S-12 よりわずかに大きいため、燃焼時間が長くなります。
  • 2 × S-60、これは新しい固体モーター開発と思われる。
  • PSLVおよびGSLV Mk I/IIの第1段である2×S-139。
  • LVM3 と同様に 2 × S-200。
ULV の初期提案と LVM3 の比較。
重量物運搬用バリアント

ULVの潜在的大型ロケット(HLV)は、理論上は最大10トン級の宇宙船を静止トランスファー軌道に投入する能力を持っていた。計画では以下の内容が含まれていた。[ 23 ]

  • LVM3 で使用されている S-200 ブースターと比較して、より大きなデュアル S-250 固体ストラップオン ブースター。
  • 5 基の SCE-200 エンジンのクラスターを使用し、400 トンの推進剤を搭載した L-400 半極低温コアステージ。
  • CE-20 エンジンを使用し、推進剤 27 トンを搭載した L-27 極低温第 3 段。
超重量級リフト型

超重量級ロケットの派生型も提案の一つだった。複数のSCE-200エンジンとサイドブースターを搭載したこの派生型は、ISROがこれまでに開発した中で最も強力なロケットとなるはずだった。[ 22 ]

NGLVの部分的な再利用

2022年10月には、ブースターとNGLVの第1段が再利用可能であることが示唆された。[ 14 ]

改名と内閣承認

S.ソマナス氏は2024年6月29日、 NDTVの取材に対し、NGLVを正式に「スーリヤ」と改名する提案を明らかにした。この計画は、2035年までにインド南極観測基地(BAS)の完成を支援し、2040年までにインド人を月面に送り込むことを目的としている。 [ 24 ]

ナレンドラ・モディ首相 の指示の下、連邦内閣は2024年9月18日に次世代ロケットの開発を承認した。この動きは、BASを設立・運営し、2040年までに有人月面着陸を達成するというインドの野心を強化するものである。[ 25 ] [ 26 ] NGLVは総額8,240クローレ(9億7000万米ドル)の承認を受けている。これは96ヶ月(8年間)かけて実施され、プログラム管理、施設設立、および3回の開発飛行(D1、D2、D3)の資金で構成される。民間宇宙産業が製造・開発プロセスに不可欠となり、開発から運用状態への移行を容易にすると予想されている。[ 27 ] [ 28 ] NGLVの開発は2024年12月からさらに8年間かかると予測されている。[ 17 ]

デザイン

NGLVは、大量生産と段階的モジュール化、サブシステム、システム設計による迅速なターンアラウンドタイムを可能にするシンプルで堅牢なアーキテクチャを備えています。[ 29 ] NGLVは、液体酸素灯油、またはメタンと液体酸素などのグリーン燃料混合物で稼働する3段式ロケットになる可能性があります。SCE-200エンジンは、酸化剤を豊富に含む密閉式燃焼エンジンサイクルで稼働します。最初の打ち上げは2034年から2035年に予定されています。[ 30 ]

ISROのS・ソマナス議長によると、新型ロケットの積載量は20トンから1,215トンである。[ 31 ]業界関係者は当初から製造と打ち上げを担当し、ISROは開発プロセスに貢献する。[ 32 ]

ISROは、NGLV第1段とブースター段に垂直離着陸(VTVL)機能を追加しようとしている。ヴィクラム・サラバイ宇宙センターは、高度なナビゲーションシステム、操縦可能なグリッドフィン、展開可能な着陸脚、高度な航空電子機器を開発している。 [ 15 ] [ 16 ]コストを節約するために、NGLVの新技術の概念化、開発、テストは、小型車両(おそらくADMIREテスト車両)で行われる。[ 33 ] [ 34 ] S.ソマナスによると、NGLVは陸上でも海上でも回収できるという。回収着陸テストは最初は陸上で行われ、その後、同様の性質の海上テストが実施される。[ 35 ]

組立工程では、NGLVは発射台に水平に設置されます。SDSCの3番目の発射台の設計には、このロケット用にいくつかの変更が加えられています[ 36 ]

変更と部分的な再利用

SCE-200 (半極低温エンジン-200とも呼ばれる) は、LVM3および次世代打ち上げロケット向けに液体推進システム センターによって開発されました。

SCE-200エンジンの開発は2017年に完了し、試験はウクライナのメーカーYuzhmashに委託された。2021年9月、ISROが開催したバーチャルイベントで、4.9トンから16トンの貨物を静止トランスファー軌道(GTO)に打ち上げることができる5機のロケットからなるフリート構成が発表された。発表では、新型の半極低温段SC120と改良型極低温段C32の開発が進行中であるとも述べられた。構成では、より強力なエンジン段であるSC-400半極低温段、C27極低温段、S-250固体ロケットブースターが披露された。[ 37 ]

2023年6月、ISROはNGLV計画に取り組んでいるチームが、ロケットの詳細、製造プロセス、開発へのアプローチに関する予備報告書を既に提出していることを明らかにした。このロケットはブースターと共に部分的に再利用される予定である。開発には今後5年から10年かかると予想されている。[ 38 ]

数ヶ月にわたる予備計画、設計、そして構造の改良を経て、ISROはNGLVの建設を開始するためのプロジェクトチームを立ち上げました。内部的に「Soorya」と名付けられているNGLVプロジェクトは、現行のロケットとは構成が異なるため、スリハリコタに3基目の発射台が必要になります。これは、ISROのS・ソマナス委員長がThe Times of Indiaとの独占インタビューで認めたものです。NGLVの開発には、LVM3、GSLV、PSLV、SSLVの経験を持つチームが参加します。[ 39 ]

推進技術

ISRO推進施設における中間構成のSCE-200パワーヘッド試験体(PHTA)のホットテスト。

2040年までに人類を月に送ることを目指し、ISROは将来の技術開発イニシアチブに着手しました。ロケットを用いて30トンのペイロードを輸送することが期待されています。2024年9月4日、ラジャ・ラマナ先端技術センター(RRCAT)とLPSCは、最大30トンのペイロードを持ち上げ、宇宙や月へより大型のペイロードを容易に輸送できる推進技術を共同開発するための覚書(MoU)を締結しました。技術開発には最大18ヶ月から24ヶ月が割り当てられています。[ 40 ] [ 41 ]

打ち上げロケットのエンジンは、メタン液体酸素を推進力として利用します。エンジン開発において、RRCATはレーザー積層造形(LAM)技術を活用します。LPSC所長のV・ナラヤナン博士によると、スーリヤ宇宙基地は少なくとも25基のロケットエンジンを必要とするため、現在の年間2~3基の生産能力を増強する予定です。エンジンの物理的な製造には8年かかります。当初は貨物を軌道に乗せるために利用されます。エンジンが有人宇宙飛行認証を取得すれば、インドの宇宙飛行士は月へ旅行できるようになります。[ 40 ] [ 41 ]

ISROは、複数回の再始動能力の実現に取り組んでいます。これは、ブースター段の回復と上段ミッションの柔軟性向上に役立ちます。ISROは、将来のLOX-メタン段向けに、より高い点火信頼性とよりクリーンな燃焼生成物を備えたスパークトーチ点火装置を開発しています。[ 42 ] 2026年1月下旬、LPSCとIPRCは、LMSE HT-03開発プログラムに基づくNGLVプログラムへの導入用LOX-メタンエンジンの設計を評価するため、サブスケールの推力室モデルを開発・試験しました。[ 43 ]

打ち上げリスト

フライト番号 日付 / 時刻 ( UTC ) ロケット、構成 発射場 ペイロード ペイロード質量 軌道 ユーザー 打ち上げ結果
D12031年(未定) NGLV 三番目インド未定 レオインド宇宙研究機関計画済み
ISROの次世代ロケット(NGLV)の初飛行。[ 30 ]
D22032年(未定) NGLV 三番目 インド未定 インド宇宙研究機関 計画済み
[ 30 ]
D32032年(未定) NGLV 三番目 インド未定 インド宇宙研究機関 計画済み
このミッションではNGLV第一段ブースターの回収が予定されている。[ 30 ]
2033-34年(未定) NGLV-H 三番目 インド未定 インド宇宙研究機関 計画済み
ISROの次世代大型ロケット(NGLV-H)の初飛行。NGLVの派生型。[ 30 ]
2033-34年(未定) LMLV 三番目 インド未定 インド宇宙研究機関 計画済み
ISROの月着陸船打ち上げ機(LMLV)の初飛行。[ 30 ]
2033-34年(未定) LMLV 三番目 インドチャンドラヤーン6号インド宇宙研究機関 計画済み
有人月面降下段階と同じ着陸船の着陸。[ 44 ]
2033-34年(未定) LMLV 三番目 インドチャンドラヤーン7号インド宇宙研究機関 計画済み
2回の無人月面着陸実証実験のうち最初のもの。[ 45 ]
2036-37年(未定) LMLV 三番目 インドチャンドラヤーン8号インド宇宙研究機関 計画済み
無人月面着陸実証実験2回のうち2回目。[ 46 ]
2038-39年(未定) LMLV 三番目 インドチャンドラヤーンH1クルーモジュール インド宇宙研究機関 計画済み
インド初の有人月探査ミッションはを周回して帰還する予定。[ 47 ]
2040年(未定) LMLV 三番目 インドチャンドラヤーン-H2地球出発ステージ LEOから月中心へ インド宇宙研究機関 計画済み
チャンドラヤーンH2ミッションの2回の打ち上げのうちの最初の打ち上げ。インド人有人宇宙船による月面着陸はこれが初めてである。[ 30 ]
2040年(未定) LMLV 三番目 インドチャンドラヤーンH2乗組員モジュールと着陸モジュール LEOから月中心へ インド宇宙研究機関 計画済み
チャンドラヤーンH2ミッションの2回の打ち上げのうちの2回目。インド人有人宇宙船による月面着陸はこれが初めてである。[ 30 ]

潜在的な用途と問題点

S・ソマナス氏が2022年10月に開催された会議で行った発表によると、NGLVの打ち上げコストは、再使用型ではペイロード1kgあたり約1900ドル、使い捨て型では1kgあたり約3000ドルになる可能性がある。この機体は、インドが2035年までに宇宙ステーションを建設するというニーズにも貢献するだろう。その他の潜在的な用途としては、通信衛星の打ち上げ、深宇宙ミッション、将来の有人宇宙飛行、貨物ミッションなどが考えられる。[ 48 ] [ 49 ]

ソマナス氏はまた、現時点ではそのような高性能ロケットの需要は低いと述べた。なぜなら、そのような高性能ロケットを必要とする顧客は非常に少なく、ロケットはすでに世界市場で入手可能であるため、そのような高性能ロケットが開発されれば、ISROと他の宇宙機関や民間組織との激しい競争が生じるからである。[ 50 ]

2040年の有人月面着陸ミッションでは、ISROは大型ロケットを建造するのではなく、複数回の打ち上げとドッキング技術に頼ることになる。[ 51 ]

LMLV

月着陸船打ち上げ機
LMLVのイラスト
関数超大型ロケット
メーカーインド宇宙研究機関
原産国インド
サイズ
身長116メートル(381フィート)[ 52 ]
5メートル(16フィート)
質量2,614 t (2,573 ロングトン、2,881 ショートトン)
ブースターステージ – LM650ブースター
直径5.0メートル(16.4フィート)
推進剤質量650 t (1,430,000 ポンド)
搭載9 LME-110
推進剤LOX / CH 4
第一段階 – LM650コア
直径5.0メートル(16.4フィート)
推進剤質量650 t (1,430,000 ポンド)
搭載9 LME-110
推進剤LOX / CH 4
第2ステージ – LM200
直径5.0メートル(16.4フィート)
推進剤質量200トン(44万ポンド)
搭載2 LME-110
推進剤LOX / CH 4
第三段階 – C70
直径5.0メートル(16.4フィート)[ 5 ]
推進剤質量70トン(15万ポンド)[ 5 ]
搭載1 CE-20
最大推力216 kN (22.0 tf) [ 5 ]
比推力443秒(4.34 km/s)
推進剤LOX / LH 2
ステージ3
容量
LEOへのペイロード
質量75トン(165,000ポンド)[ 53 ]
GTOへのペイロード
質量24 t (53,000 ポンド)
TLIへのペイロード
質量26 t (57,000 ポンド)
関連ロケット
比較可能
発売履歴
状態開発中
発射場SDSC TLP
初飛行2031年(予定)
乗客または貨物を運ぶ[ 54 ]

着陸船打ち上げ機LMLV)は、現在ISROによって開発中の3段式の部分的に再利用可能な超大型打ち上げ機である。LMLVはインドの月面有人宇宙飛行ミッションで使用される予定である。[ 55 ] [ 56 ]

参照

参考文献

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  46. ^ 「最近、ISROによるインドの有人月面着陸プログラムのロードマップの詳細が明らかになりました!🇮🇳🌖 2027年から2037年にかけての無人探査機チャンドラヤーンによる着陸と、月面通信中継ネットワークの構築、そして2038年から2039年にかけての初の有人月面ミッション、そして2040年にインド人初の月面着陸が予定されています!👣 ロードマップの各マイルストーンとその暫定的なタイムラインについては、以下のグラフィックをご覧ください👇」。X (旧Twitter) 。 2025年3月1日閲覧
  47. ^ 「最近、ISROによるインドの有人月面着陸プログラムのロードマップの詳細が明らかになりました!🇮🇳🌖 2027年から2037年にかけての無人探査機チャンドラヤーンによる着陸と、月面通信中継ネットワークの構築、そして2038年から2039年にかけての初の有人月面ミッション、そして2040年にインド人初の月面着陸が予定されています!👣 ロードマップの各マイルストーンとその暫定的なタイムラインについては、以下のグラフィックをご覧ください👇」。X (旧Twitter) 。 2025年3月1日閲覧
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  55. ^ 「最近、ISROの有人月面着陸プログラム向けに提案されている月着陸船打ち上げロケット(LMLV)を初めて目にしました!🇮🇳 高さ117メートルのLMLVは、世界で最も高いロケットの一つになります!🚀 月面への有人ミッションはそれぞれ2回打ち上げが必要で、最初の打ち上げは2040年代に予定されています!このロケットの詳細については、当社のグラフィックをご覧ください。」 . X (以前のTwitter) . 2025年3月1日閲覧
  56. ^ 「インドの有人月面探査の夢は、ISROの月着陸船打ち上げ機(LMLV)から始まり、NGLVの改良型が形になりつつある。この機体は2035年までに完成する予定だ」。X (以前のTwitter) 。 2025年3月1日閲覧