アストラロケット
 ロケット3.0の打ち上げ準備中。 | |
| 関数 | 軌道打ち上げ機 |
|---|---|
| メーカー | アストラ |
| 原産国 | アメリカ合衆国 |
| 打ち上げコスト | 250万ドル[ 1 ] [ 2 ] |
| サイズ | |
| 身長 | 43フィート（13メートル）[ 3 ] |
| 容量 | |
| SSOへのペイロード | |
| 高度 | 500 km（310マイル） |
| 質量 | 20～50 kg (44～110 ポンド) [ 4 ] |
| 関連ロケット | |
| 比較可能 | |
| 発売履歴 | |
| 状態 | 引退 |
| 発射場 | PSCA、CCSFS SLC-46 |
| 総打ち上げ数 | 7（+1ロケットが発射前に破壊される） |
| 成功 | 2 |
| 失敗 | 5（+1ロケットが発射前に破壊される） |
| 第一段階 | |
| 搭載 | 5 デルフィン |
| 最大推力 | 約32,500 lbf (145 kN) [ 3 ] |
| 推進剤 | 灯油/液体酸素 |
| 第二段階 | |
| エンジン | 1 エーテル |
| 推力 | 740 lbf (3,300 N) 真空[ 3 ] |
| 推進剤 | 灯油/液体酸素 |
アストラロケットは、アメリカの企業アストラ（旧称ベンションズ）によって設計、製造、運用された小型宇宙打ち上げ機シリーズです。このロケットは、非常にシンプルな材料と技術を用いて、最小限のコストで製造できるように設計されました。また、非常に少人数のチームで打ち上げられ、工場から発射台まで標準的な輸送コンテナで輸送できるように設計されていました。
ロケットという名称は複数の打ち上げ機で共通でした。ロケット1号は、5基のデルフィン電動ポンプ式ロケットエンジンを搭載したブースターと、第二段の役割を果たす質量シミュレーターで構成された試験機でした。ロケット2号はロケット1号に類似した試作機でした。ロケット3号は、デルフィン動力ブースターに加圧式第二段を追加した打ち上げ機でした。その最終型であるロケット3.3号は、ブースターが延長され、衛星を軌道に乗せることができました。ロケット4号は、より大型で強力なロケットのための全く新しい設計になるはずでした。このロケットファミリーは、DARPA ALASAプログラム向けに製造されたアストラの電動ポンプ式液体ロケットエンジンを搭載した小型打ち上げ機、SALVO（Small Air Launch Vehicle to Orbit）に由来します。[ 5 ] ALASAプログラムの終了後も、打ち上げ機の技術とシステムの開発は継続され、ロケットファミリーが誕生しました。[ 6 ]
ロケットシリーズは、シンプルで低コストの宇宙打ち上げ機として設計されました。このロケットにはターボ機械式エンジンは搭載されておらず、軽量の機械加工パネルではなく、溶接されたアルミニウム板で構成されていました。また、全長が43フィート（13メートル）[ 3 ]と小型で、最長の派生型であるロケット3.3でも全高は43フィート（13メートル）でした。
アストラ社のロケットシリーズは、デルフィンロケットエンジンが設計された空中発射ロケットSALVOの開発で培われた経験を活かして開発されました。その歴史は幾度もの失敗に彩られ、10回の打ち上げのうち、成功したのはわずか2回のミッションでした。
ロケット 3.3 LV0010 の失敗後、ロケット 3 発射装置の生産と運用は中止され、代わりに新しいロケットであるロケット 4 が導入されました。
歴史
アストラの前身であるベンションズは、SALVO計画のために空中発射軌道打ち上げシステムを開発していました。後にデルフィンとして知られる電動ポンプ式ロケットエンジンの開発は、2012年にSALVO計画の一環として行われました。[ 5 ]
2016年、ベンションズはクリス・ケンプのオーナーシップの下、アストラとして再編された。再編された同社は、可能な限りシンプルで安価な設計の新型キャリアロケットの開発に着手した。このロケットは、毎日打ち上げられるという目標を達成するため、非常に小型で基本的な材料で作られることになった。さらに、標準的な輸送コンテナで輸送され、可能な限り少ない人員で高度に自動化された打ち上げシステムを備えることになっていた。この新型打ち上げシステムの開発を加速するため、アストラはSALVOロケットの設計とハードウェアを活用した。[ 7 ]
2017年、アストラはベンションズという名前でNASAから打ち上げシステムの開発資金を受け取りました。[ 8 ]
2021年11月、9年間の開発を経て、ロケット3.3号機が初めて軌道に到達した。[ 9 ]
2022年8月、アストラはロケット3号の信頼性が低いことを理由に、同機の運用を終了し、全く新しい設計のロケット4号の開発に移行すると発表した。[ 10 ] [ 11 ]
変種
サルボ
SALVO（Small Affordable Launch Vehicle to Orbit、後にSmall Air Launch Vehicle to Orbit）は、第一段に電動ポンプ給油エンジンを2基搭載した2段式ロケットである。[ 12 ]これは、はるかに大型のALASAの先駆者として開発された。[ 5 ]このロケットの打ち上げには、パイロットとF-15空母機の兵器システム士官（WSO）の2人だけが必要だった。ALASAは、目標打ち上げ価格100万ドルで、45kgの物体を軌道に乗せることを目的としていた。[ 13 ] ALASAは、SALVOと共に、技術的な問題により2015年に中止された。[ 14 ]
ロケット1号
ロケット1号は、SALVOの未飛行のハードウェアとソフトウェアを使用して開発された試験機でした。[ 7 ]この機体は5基の第1段エンジン「デルフィン」を搭載していました。第2段エンジン「エーテル」はまだ開発中でしたが、代わりに上段（第2段）質量シミュレータが使用されました。2018年3月から7月にかけて、数回の打ち上げ失敗が続き、最終的に2018年7月20日に打ち上げられましたが、打ち上げは失敗に終わりました。[ 7 ]
ロケット2号
この打ち上げには顧客はおらず、第二段エンジン「イーサ」がまだ開発中だったため、質量シミュレータを用いた弾道試験飛行として第二段エンジンの試験飛行が行われた。ペイロードは搭載されていなかった。ミッションは宇宙港から195°の方位角で飛行する予定だったが、ライセンスにはミッションの予定高度やダウンレンジ距離が記載されていなかった。[ 7 ]打ち上げは2018年11月29日に行われ、失敗に終わった。
ロケット3号
ロケット3号は、高度500 km (310 mi)の太陽同期軌道に25 kg (55 lb)のペイロードを搭載できる、全長11.6 m (38 ft)の打ち上げロケットでした。このロケットは2段構成で、第1段には電動ポンプ駆動の「デルフィン」エンジン5基が搭載され、それぞれ推力6,500 lbf (29,kN)でした。第2段には、圧力駆動の「エーテル」エンジン1基が搭載され、推力740 lbf (3.3kN) (真空)でした。
最初のロケット3号、「1 of 3」または「ロケット3.0」は、カリフォルニア州キャッスル空港で静的燃焼試験を完了した。アラスカ州パシフィック宇宙港複合施設（PSCA）から打ち上げられる予定で、2020年2月下旬から3月上旬にかけて打ち上げが試みられ、最後の打ち上げは2020年3月2日にDARPAローンチチャレンジの一環として行われた。米国防総省とサウスフロリダ大学の3機のキューブサットと、宇宙交通管理を支援するために設計された宇宙ベースのビーコンが、「1 of 3」で軌道に乗る予定だった。2020年3月2日、DARPAとアストラの関係者は、プロメテウスキューブサット、サウスフロリダ大学の2機のARCE（Articulated Reconnaissance and Communications Expedition）ナノ衛星、および宇宙ベースの無線ビーコンペイロードは、ローンチチャレンジ終了後にロケットから除去される予定であると発表した。アストラはDARPAローンチチャレンジの打ち上げ期限内に打ち上げることができなかったが、テスト飛行に向けて打ち上げ準備は続行された。[ 15 ]ロケットは2020年3月23日に発射台で破壊的な火災に見舞われた。
2番目のロケット3、「2/3」または「ロケット3.1」は、2020年9月12日に打ち上げられました。打ち上げは失敗に終わりました。
3番目のロケット3、「3 of 3」または「ロケット3.2」は、2020年12月15日に打ち上げられました。打ち上げは失敗に終わりました。
ロケット3.3
2021年11月20日、アストラのロケット3.3号機（シリアル番号LV0007）は、米国宇宙軍向けの実証ペイロードSTP -27AD2（COSPAR 2021-108A、SATCAT 49494）を搭載し、アラスカ太平洋宇宙港複合施設（PSCA）から打ち上げられ、軌道に正常に到達しました。
2022年3月15日、アストラロケット3.3号機（シリアル番号LV0009）がアストラ1号ミッションで軌道到達に成功した。[ 16 ]
ロケット 3.3 は 3 回の打ち上げに失敗しました: 2021 年 8 月 28 日、2022 年 2 月 10 日、2022 年 6 月 12 日。下記の打ち上げ失敗を参照してください。
提案された変種
| 関数 | 軌道打ち上げ機 |
|---|---|
| メーカー | アストラ |
| 原産国 | アメリカ合衆国 |
| サイズ | |
| 身長 | 18.9メートル（62フィート） |
| 容量 | |
| LEOへのペイロード | 550キロ |
| 発売履歴 | |
| 総打ち上げ数 | 0 |
| 第一段階 | |
| 搭載 | 2 シロン（ファイアフライ・リーバーエンジン搭載型） |
| 最大推力 | 約70,000 lbf（310 kN） |
| 推進剤 | 灯油/液体酸素 |
| 第二段階 | |
| エンジン | 1ハドリー ITV |
| 推力 | 6,500 lbf (29,000 N) の真空 |
| 推進剤 | 灯油/液体酸素 |
ロケット4号
ロケット4は新しい打ち上げ機で、以前のロケット3.3よりもはるかに大きく、軌道まで最大600kg（1,300ポンド）、太陽同期軌道まで350kg（770ポンド）を運ぶことができる。[ 17 ] [ 18 ]機体の上段には、おおぐま座ハドレーエンジンが組み込まれるように設計されており、[ 19 ]ブースターには2基のターボポンプ供給エンジンが搭載され、合計推力は70,000lbf（310kN）となる。[ 20 ]「カイロン」と呼ばれるブースターエンジンは、契約に基づきファイアフライ・エアロスペースから調達される。ファイアフライは、同社のロケットエンジンプログラムの一環として、アストラのニーズを満たすために、リーバーエンジンを改造してジンバル、推力、混合気の制御を変更した。[ 21 ]ファイアフライは当初、最大50機のキロンをアストラに供給する予定であった。[ 22 ]
ロケット5号
2020年9月、アストラは空軍のAFWERXプログラムに「アストラのロケット5.0による即応性のある打ち上げ」と題する提案書を提出した。ロケット5は、ロケット3の派生型で、弾道飛行によるポイントツーポイントの打ち上げに特化しており、ロケット3の1段目と上段の間に改良された2段目を搭載する予定であった。[ 23 ]
発売履歴
- 失敗
- 発売前の損失
- 部分的な失敗
- 成功
- 計画済み
| フライト | 日付 / 時刻 ( UTC ) | ロケット / シリアル番号 | 発射場 | ペイロード | ペイロード質量 | 軌道 | お客様 | 結果[注1 ] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2018年7月20日[ 24 ] | ロケット1号 | PSCA、パッド2 [ 25 ] | 質量シミュレータ | 未知 | 眼窩下 | テスト飛行 | 失敗 |
| P120ミッションは商業顧客向けに実施された。[ 26 ] FAAは打ち上げ中に原因不明の事故が発生したと報告した。[ 24 ]アストラは後に打ち上げは成功したと発表した。[ 27 ] | ||||||||
| 2 | 2018年11月29日[ 28 ] | ロケット2号 | PSCA、パッド2 [ 29 ] | 質量シミュレータ | 未知 | 眼窩下 | テスト飛行 | 失敗 |
| 商業顧客向けの打ち上げ。[ 30 ]飛行は予定より早く終了したが、これはおそらくエンジン故障によるものと思われる。[ 28 ] [ 27 ]この打ち上げでは、アクティブな第2段ではなく、「上段質量シミュレータ」が搭載された。[ 28 ] | ||||||||
| 該当なし | 2020年3月23日 | ロケット3.0 | PSCA、パッド3B [ 31 ] | 該当なし | 該当なし | レオ | DARPAローンチチャレンジ | 除外 |
| 3機中1機目。当初はDARPAの打ち上げチャレンジの一環として計画されていたが、誘導・航法・制御システムのセンサーに問題があったため、チャレンジの打ち上げ期限内に打ち上げることができなかった。[ 32 ] [ 33 ]このロケットはDARPAの関与なしに次回の打ち上げに再利用されたが、2020年3月23日、試験中に爆発したが、人的被害はなかった。[ 34 ] | ||||||||
| 3 | 2020年9月12日03:19 [ 35 ] | ロケット3.1 | PSCA、パッド3B | なし[ 36 ] | 該当なし | レオ | なし | 失敗 |
| 以前は「3回中2回」と呼ばれていた。ロケット3号の初打ち上げの2回目の試み。当初はDARPA打ち上げチャレンジの2回目の打ち上げとなる予定だった。[ 37 ]打ち上げから26.2秒後、射場安全管理官によってエンジンが停止された。[ 35 ] [ 38 ] | ||||||||
| 4 | 2020年12月15日20:55 [ 39 ] | ロケット3.2 [ 37 ] | PSCA、パッド3B | なし[ 40 ] | 該当なし | レオ | なし | 失敗[ 41 ] |
| 以前は「3/3」と呼ばれていた。カーマンラインを通過し、目標軌道高度390キロメートルに到達した最初のアストラロケット。上段燃料混合比の問題により安定軌道への到達にはわずかに失敗したが[ 42 ] [ 43 ]、アラスカ州コディアック島から近軌道空間への上昇は成功し、同社の期待を上回った。[ 44 ] | ||||||||
| 5 | 2021年8月28日22:35 [ 45 ] | ロケット3.3 / LV0006 [ 46 ] [ 47 ] | PSCA、パッド3B | STP -27AD1 | レオ | アメリカ宇宙軍 | 失敗 | |
| ロケット3号機の商業打ち上げはこれが初めてであり、アメリカ宇宙軍による2回のデモ打ち上げのうち最初の打ち上げとなった。[ 9 ]打ち上げ直後にエンジン故障が発生し、ロケットは発射台から横滑りした後、垂直に上昇した。T+02:28頃、射場安全管理部はエンジン停止を命じ、飛行は中止された。[ 48 ] [ 49 ]問題の根本原因は燃料システムの推進剤漏れであると判明した。[ 50 ] | ||||||||
| 6 | 2021年11月20日06:16 [ 51 ] | LV0007 [ 52 ] | PSCA、パッド3B | STP -27AD2 | レオ | アメリカ宇宙軍 | 成功 | |
| アメリカ宇宙軍による2回目のデモンストレーション打ち上げ。これはアストラにとって初の紛れもない成功であった。[ 9 ] | ||||||||
| 7 | 2022年2月10日20:00 [ 53 ] | LV0008 | CC、SLC-46 | BAMA-1、INCA、QubeSat、R5-S1 | レオ | 米航空宇宙局（NASA） | 失敗 | |
| NASAベンチャークラス打ち上げサービス2（VCLS 2）ミッション1、正式名称はVCLS Demo-2A。[ 54 ] 4つのキューブサットで構成されるELaNa 41ミッションは、この飛行で打ち上げられた。 [ 55 ] [ 56 ]飛行中にステージ分離後に問題が発生し、ペイロードを軌道に乗せることができなかった。[ 57 ]この失敗は、後に分離機構の配線エラーと推力ベクトルシステムのソフトウェア欠陥が原因であることが判明した。[ 58 ] | ||||||||
| 8 | 2022年3月15日16:22 [ 59 ] | LV0009 | PSCA、パッド3B | S4 クロスオーバー (EyeStar-S4)、OreSat0、16 × SpaceBEE、[ 60 ] 4 × SpaceBEE NZ [ 61 ] | SSO | ニアスペース打ち上げ、ポートランド州立大学 | 成功 | |
| スペースフライト社のアストラ1相乗りミッション。全てのペイロードが正常に展開された。[ 59 ] EyeStar-S4を搭載したS4クロスオーバーは、予定通り第2段に接続されたままであった。[ 62 ] [ 63 ] | ||||||||
| 9 | 2022年6月12日17:43 [ 64 ] | LV0010 | CC、SLC-46 | トロピックス× 2 | 19 kg (42 ポンド) [ 65 ] | レオ | 米航空宇宙局（NASA） | 失敗 |
| TROPICS衛星群の計画された3回の打ち上げのうち最初の打ち上げ。[ 66 ]ロケットが軌道に到達できなかったため、両方の衛星は失われた。この衛星群は合計6機の衛星で構成される予定だった。[ 67 ]残りの衛星は、2023年5月にRocket LabのElectron社によって打ち上げられた。 | ||||||||
打ち上げ失敗
アストラロケットの打ち上げ9回のうち7回は失敗し、さらに1回は打ち上げ準備中に破壊された。
ロケット1号
2018年7月20日午後11時（UTC）頃、ロケット1号機はアラスカ太平洋宇宙港複合施設（PSCA）の第2発射台から離陸し、同社初の弾道ロケット打ち上げに挑みました。約27秒間の推進飛行の後、ロケットは落下を開始し、発射台に衝突して爆発しました。打ち上げは濃霧の中で行われ、さらに秘密裏に行われたため、この打ち上げ失敗についてはほとんど情報がありませんでした。失敗が確認されたのは翌日、連邦航空局（FAA）が事故が発生したと発表した時でした。[ 7 ]
ロケット2号
ロケット2号機は、2018年11月30日午前3時（UTC） 、アラスカ州パシフィック・スペースポート・コンプレックスの第2発射台（ロケット1号機と同じ）から打ち上げられました。約30秒間の飛行後、デルフィンエンジンが故障し始め、ロケットは落下して地面に墜落しました。ロケット2号機の最高高度は、ロケット1号機のそれよりも約100メートル（330フィート）高かったとされています。[ 7 ]
ロケット3.0の打ち上げ前の破壊
2020年3月23日、ロケット3.0は打ち上げ準備のための試験中に爆発し破壊された。一連の試験の途中で、ロケット部品のプライミングに使用されるヘリウムガスの供給が枯渇した。第一段試験を完了するために、第二段から余剰ヘリウムをブースターに移送することが決定された。しかし、ヘリウムは隣接する極低温液体酸素によって冷却されていた。その後、ヘリウムの流れを制御するために使用されるプラスチック製のバルブが低温に遭遇したため開いたままになり、ヘリウムがブースターに無制限に流れ込むようになった。結果として生じたガスの蓄積によりタンクが破裂し、ロケットは発射台で爆発し、ロケット自身と打ち上げインフラを破壊した。[ 7 ]
ロケット3.1の誘導失敗
2020年9月12日、ロケット3.1号機がPSCAから打ち上げられました。約15秒間上昇した後、ロケットはロール振動を起こし始め、予定の軌道から外れました。そのため、ロケットは打ち上げから約30秒後に飛行を中止し、機体は破壊されました。[ 7 ] [ 37 ]
ロケット3.2号機、軌道到達失敗
2020年12月15日午後9時55分頃、アストラはロケット3の3号機となるロケット3.2を打ち上げた。ロケットはカーマンラインを通過し、目標軌道高度390キロメートルに到達した。これはアストラにとって初の快挙である。しかし、上段の燃料混合に問題があったため、ロケットは軌道投入に失敗した。同社は、試験飛行の目的は第1段のメインエンジンの停止に成功することであり、これは達成されたとして、飛行は成功であると宣言した。[ 7 ] [ 42 ] [ 43 ]
ロケット3.3 LV0006エンジン故障
2021年8月28日22時35分（UTC）、アストラは4機目のロケット3号機、ロケット3.3（シリアル番号LV0006）を打ち上げた。この飛行では、宇宙試験計画に基づき、米国宇宙軍の計測機器ペイロードが搭載されており、ペイロードをロケットから分離することは計画されていなかった。打ち上げ後まもなく、片方のエンジンが故障し、ロケットは発射台から数十メートル水平方向に漂い始め、その後垂直上昇を開始した。[ 50 ]その後、ロケットは許容軌道を超え、打ち上げから約2分28秒後に破壊された。ロケットは最高高度50km（31マイル）に達した後、発射場下流の海に墜落した。アストラは、発射装置の燃料システムからの少量の推進剤漏れが爆発を引き起こし、5基のエンジンのうち1基が停止したと判断した。[ 68 ] [ 49 ]
ロケット3.3 LV0008フェアリング展開失敗
2022年2月10日、ロケット3.3 LV0008号機は打ち上げに成功した。しかし、ペイロードフェアリングが分離せず、フェアリングが取り付けられたまま第2段ロケットの点火が行われた。第2段ロケットはフェアリングを突き破り、制御不能に陥った。この異常発生後まもなく飛行は中止され、ペイロードは失われた。打ち上げ後の調査で、この失敗は配線図の誤りにより第2段ロケットの点火前にフェアリングが完全に分離できなかったことと、上段エンジンが推力ベクトルシステムを使用して第2段ロケットの点火後の回転を修正できなかったソフトウェアの問題が原因であることが判明した。[ 69 ] [ 58 ]
ロケット3.3 LV0010（TROPICS）燃料混合失敗
2022年6月12日、アストラロケット3.3号機（シリアル番号LV0010）は、異常に高い燃料消費が観測された後、軌道に到達できなかった。ロケットのペイロードである、NASAのTROPICS気象研究（降雨量とハリケーン）衛星群用の2基のTROPICS衛星は破壊された。ミッション後の故障解析により、燃料消費率の高さは、最終的にエーテルエンジンの再生冷却チャネル内での燃料沸騰によって引き起こされたことが判明した。この影響はこれまで観測されていなかったが、ケープカナベラル宇宙軍基地の気温が、アストラのアラスカ発射場の気温と比較して、ロケットに積み込まれる前に燃料をより多く加熱したことに起因するものであった。これがロケット3号機の最後の飛行となった。[ 70 ]
参考文献
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- ^一貫性を保つため、飛行の成果はロケットが安定した軌道に到達できるかどうかで評価されます。試験飛行においては、会社側が軌道到達よりも難易度の高い、あるいは低い目標を設定する場合があります。
外部リンク
