イーロン・マスクの宇宙船スターシップとは何ですか?

イーロン・マスクは、彼の新しいロケットが宇宙飛行に革命をもたらすことを望んでいます。そしてそのロケット、スターシップは現在、これまでに建造された中で最大かつ最も強力な宇宙船となっています。

また、完全かつ迅速に再利用できるように設計されています。製作に携わる同氏の民間企業スペースXは、従来のロケットシステムよりも飛行機のように使用でき、着陸して燃料を補給し、着陸から数時間後に再び離陸できる宇宙船の開発を望んでいる。

ロケットの次の飛行の正確な日付はまだ決まっていないが、早ければ今週末になる可能性があり、SpaceXは大きな成果を期待している。

これはスターシップの 5 回目の遠征となり、着陸段階、特に車両の下部部分であるスーパーヘビーブースターの復活に注目が集まります。

これまでのところ、私たちは海上への着陸シミュレーション、または「スプラッシュダウン」と呼ばれるものだけを見てきました。ブースターが発射台に戻るのを見るのは今回が初めてとなる。

宇宙船を再利用するには、安全に着陸できる必要があります。

スペースXの創設者は、ブースターが地球に帰還する際、発射塔の巨大な機械式アーム、つまり「箸」、あるいはマスク氏の呼ぶところ「メカジラ」を使ってブースターを空中でキャッチしようとしていると述べた。

これはこれまでに行われたことのないことであり、最終的にはSpaceXは船、つまり車両の上部を同じ方法で捉えたいと考えています。しかし、今後の試験飛行ではそんなことは起こらないだろう。

スターシップのこれまでのミッションには乗組員は乗っておらず、次の飛行にも人を乗せる予定はない。

しかし、マスク氏と彼の会社には、ロケットシステムがいつか人類を火星に連れて行くという壮大な設計がある。

火星旅行はまだ目前に迫っていない。しかし、この巨大ロケットはすでにいくつかの優れたスペックを備えており、これまでのロケットをすべて圧倒しています。

スターシップは 2 段式の乗り物です。最上部が「シップ」で、スーパーヘビーと呼ばれるブースターの上に乗っています。

このブースターの基部にある 33 基のエンジンは、約 74 メガニュートンの推力を生成します。これを大局的に考えると、一般的な旅客機であるエアバス A320neo が発生する推力のほぼ 700 倍の強力です。

エアリンガス、ブリティッシュ・エアウェイズ、またはルフトハンザを利用したことがある方は、これらの飛行機の離陸時の興奮を想像してみてください。次に、それに 700 を掛けます。

今年6月の2回目の試験飛行以来、機体は約1メートル成長し、スターシップの全長は現在120メートル強となっている。

この高さの追加は、スーパーヘビーブースター自体が 1m 長くなったことによるものです。

また、人類を初めて月面に連れて行ったサターン V ロケットの約 2 倍の威力もあります。

スペースX社は、この電力は少なくとも150トンの重量のペイロードを発射台から地球低軌道まで移動させることができるはずだと述べている。

船とスーパーヘビーブースターはどちらも、メタロックスとして知られる氷のように冷たい液体メタンと液体酸素燃料の混合物を燃料としています。

スターシップはこれまでに4回の試験飛行を行っている。最初の飛行中、ロケットシステムはブースターが分離する前に早期に爆発しました。

このような問題は、完璧ではないとわかっているシステムを立ち上げ、欠点から学ぶことで開発をスピードアップするというSpaceXの計画の一環であることは注目に値する。

そして各テストでは真の進歩が見られ、最初は滞りなく分離し、最終的には帰還に成功し、船とブースターの両方が制御された降下を行い、それぞれインド洋とメキシコ湾上で着水するまでホバリングしました。

ブースターが地球に帰還する様子を近くで見ている人は、超音速から減速する際に雷鳴のような衝撃音を予想できるでしょう。

スペースX社はブースターを発射塔で回収する計画だが、今回は上部部分（船）の同様の返却は得られない。そうすれば、スーパーヘビーの降下とそれほど変わらないように見えるはずです。

しかし、火星や月には発射塔がないため、船は脚で着陸できる必要もあります。

そのために、マスクは「ベリーフロップ」操縦と呼んでいるが、降下を開始するときに自らを水平に操縦する。これにより、車両にかかる抵抗が増加し、速度が低下します。

船が水面に十分近づくと、船体を垂直位置に反転させる方法でエンジンを始動するのに十分な速度がかかります。

次に、船はロケットを使用して安全に降下し、着陸脚で硬いパッドに着陸します。

パッドへの着陸を除いて、これらすべては前の飛行で船によって行われました。これまでのところ、海に着陸しただけです。

テスト飛行の目的の 1 つは、問題のある領域を明らかにすることですが、各テスト飛行間の迅速な対応は、弱い部分を電光石火のスピードで再設計する必要があることを意味します。

一つ間違えると、ロケットの内部構造全体が高温のガスによって溶けてしまう可能性があります。

Starship にはすぐにでも使えるものがいくつかあります。

これまでマスク氏は、ファルコン9シリーズなどの独自のロケットを使用して、スターリンクとして知られる独自の商業衛星を打ち上げてきた。

これらの衛星の寿命は約 5 年と短く、同じ数の衛星を宇宙に維持するためには、軌道上の群れを常に補充する必要があります。

NASAはまた、月面での人類の長期滞在を確立することを目的としたアルテミス計画の一環としてスターシップを利用したいと考えている。

もっと遠い将来、マスク氏はスターシップが火星と往復約9カ月の長距離旅行をしたいと考えている。

「本当に人を詰め込みたいのであれば、キャビンごとに5人か6人を収容することも考えられます。しかし、たいていの場合、キャビンごとに2人か3人が来ると予想されるので、名目上は火星へのフライトごとに約100人になります」とマスク氏は述べた。言った。

そのアイデアは、車両の船部分を地球低軌道に送り、そこに「駐機」することです。その後、SpaceXの「タンカー」（本質的には窓のない別の船）によって軌道上で燃料を補給し、火星へ向かうことができる。

スターシップを宇宙望遠鏡の打ち上げに使用することも考えられる。

ハッブル望遠鏡はバスほどの大きさですが、ジェームス ウェッブ望遠鏡はそのほぼ 3 倍の大きさです。

何千もの衛星を素早く設置したり、より大きな望遠鏡を設置したりするには、大きなロケットが必要です。

最後に、スターシップは、宇宙ステーションを建設し、最終的には月に人類が滞在するためのインフラを建設するために必要な重い荷物を運ぶためにも建造されました。

旅客機の 700 倍の衝撃を与えるロケットは、環境に何らかの影響を与えるのは必至です。

米連邦航空局（FAA）が7月に発表した環境報告書草案によると、スペースXが申請している新たなライセンスにより、スターシップは年間25回打ち上げられることになる。

FAAによると、これによりCO2換算で合計97,342トン、つまり1回の打ち上げにつき3,894トンが排出されるという。

これに対し、米国環境保護庁によると、米国の一般的な自動車は年間約 4.6 トンの CO2 を排出します。

数字を計算してみると、スターシップの 1 回の打ち上げで、自動車 846 台が 1 年間に排出する温室効果ガスと同じ量の温室効果ガスが排出されることになります。

純粋な数字の観点から見ると、これは民間航空業界と比較するとかなり取るに足らないものです。

しかし、マスク氏は将来的には年間打ち上げ数をおそらく数百回に増やすことを望んでおり、その数はさらに増え始める可能性がある。