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ロケット

基幹ロケット高度化

  • 概要

H-IIAロケットをさらなる高みへ

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H-IIAロケットの打ち上げ成功率は世界のロケットの中でもトップクラスを誇っています。しかし運用開始から14年以上が経ち、衛星の大型化や設備の老朽化などさまざまな課題も見えてきました。これらの課題を乗り越えるために「基幹ロケット高度化プロジェクト」を実施しています。

ロケット全体の構成は変えずに2段機体を中心に改良することで、H-IIAの底力を引出し、さらなる高みを目指します。

基幹ロケット高度化プロジェクトの3本柱

基幹ロケット高度化プロジェクトは大きく3つの開発を行います。

  1. 1.静止衛星打ち上げ対応能力の向上
  2. 2.衛星搭載環境の緩和
  3. 3.地上設備の簡素化

H-IIAロケットの打ち上げ性能を向上させることで国際競争力を強化し、地上設備を簡素化することにより効率的なロケット運用を実現します。これらの開発成果は強化型イプシロンやH3ロケットへも適用される予定です。

1.静止衛星打ち上げ対応能力の向上

気象衛星や通信衛星に用いられる「静止軌道」は赤道上から約36,000㎞先にあります。人工衛星は静止軌道に入る前に、打ち上げロケットによって「静止トランスファー軌道(GTO)」という途中の楕円軌道に投入されます。
今まではGTOに投入後、衛星は自力で(つまり衛星自身の燃料を使い)静止軌道まで飛行していましたが、ロケットが宇宙空間を長時間飛行(ロングコースト)しエンジン着火できるように改良することで、衛星を静止軌道により近い軌道に投入することができるようになります。
これにより衛星の燃料が節約でき、その重量分を観測センサの大型化につなげたり、衛星寿命向上のための燃料にあてることが期待されます。

ロケットで衛星をより遠くに運べるよう飛行機能およびエンジンを改良

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第2段エンジンの推力(エンジンパワー)を調整する機能を追加

静止軌道付近(遠地点)ではロケットの速度が遅く、第2段エンジンをフルパワー(100%推力)で着火させた場合、推進力が大きすぎて目標の軌道に精度よく投入できないため、第2段エンジンの推力を60%に絞って作動させる「スロットリング機能」を追加し、柔軟な軌道投入を可能にしました。

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  1. 近地点で第2段エンジンを着火(2回目)して増速する。
  2. 第2段と衛星を分離せずロングコースト(約4時間)を行う。
  3. 遠地点で第2段エンジンを着火(3回目)して増速。衛星を分離して高度化による静止トランスファー軌道(高度化GTO)に投入する。
  4. 遠地点で衛星が増速。静止軌道に入る。

2.衛星搭載環境の緩和

現在のH-IIAロケットは衛星を分離する際に火工品を使用していますが、火工品を使用しない分離機構を開発し、衝撃環境を約4000Gから世界最高水準の1000Gに低減させ、衛星搭載環境を改善させます。 これにより衛星の構造上の制約を小さくすることができ、衛星設計の自由度が向上します。

衛星搭載環境の緩和

3.地上設備の簡素化

H-IIAロケットは機体に搭載するレーダトランスポンダ(電波中継器)と地上レーダ局によりロケットの位置情報を得て、飛行安全管制を行っています。しかし、地上レーダ局は大掛かりな設備なので、老朽化に伴い更新や維持に費用がかかっていました。

ロケット自身に新たに開発した航法センサを搭載することで、地上レーダ局に頼らず、飛行安全管制に必要な位置情報の取得を可能とします。これにより、地上レーダ局を不要とし、打ち上げに必要な地上設備を簡素化します。

地上設備の簡素化
本文ここまで。
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