火星を目指すスペースXの宇宙船「スターシップ」の着陸失敗には、成功に向けた大きな価値がある

火星を目指すスペースXの宇宙船「スターシップ」の試作機が、このほどテスト飛行を実施して打ち上げに成功した。しかし、帰還時の着陸に失敗して爆発炎上する結果に終わっている。それでも初の軌道飛行ミッションに向けた重要な一歩であり、マスクが抱く惑星間ミッションの野望にとって大きな勝利であることには変わりない。
SpaceX
GENE BLEVINS/REUTERS/AFLO

スペースXが12月9日(米国時間)、次世代の宇宙船「Starship(スターシップ)」の試作機をテキサス州南部にある同社の施設から弾道飛行に送り出した。打ち上げは成功し、着陸まであとひと息のところだった。イーロン・マスクは近い将来において人類をこのロケットに乗せ、月へ、そしてやがては火星へ連れて行くことを望んでいる。

今回の打ち上げはわずか数分間の無人のテスト飛行だった。ロケットは民間航空機の巡航高度とほぼ同じ高度40,000フィート(約12km)まで上昇し、地上へと戻る際にはマスクが「腹打ち飛び込み」と呼ぶ手法をとった。地表付近までは制御された下降を続けた上で、地上からほんの数百フィート(約60〜90m)上空で着陸体勢に転じたのである。

ところが、無事に着陸できる速度まで減速できず、着陸場のそばで派手に爆発してしまった。宇宙船は宇宙まで10分の1ほどの距離にしか到達せず、着陸は失敗に終わった。とはいえ、初めての軌道飛行ミッションに向けた重要な一歩であり、マスクが抱く惑星間ミッションの野望にとって大きな勝利であることには変わりない。

過去最大級のロケット

スペースXのスターシップは、安っぽいSF小説から抜けだしてきたような外観をしている。そのきらめく銀色の弾丸型の機体は、ステンレスのプレートのパッチワークだ。下部からは魚のヒレのような3角形の羽根が2枚突き出しており、それより小さな2枚の羽根が先端近くに付いている。

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スターシップは巨大で、エンジンから先端のノーズコーンまでは15階建てビルの高さがある。しかし、これはロケット全体の上段にすぎない。この下に、もっと大きな「Super Heavy(スーパーヘヴィー)」というロケットブースターが取り付けられるのだ。

このブースターはスペースXのロケット「ファルコン9」の大型ヴァージョンで、3倍の数のエンジンが搭載される。ブースターとスターシップが合体すれば、全長は400フィート(約120m)近くにもなるはずだ。これまでに宇宙へ飛行したロケットのなかで最も大きくパワフルなのは米航空宇宙局(NASA)の「サターンV」だが、スーパーへヴィーとスターシップの組み合わせは、それより数フィートほど長くなる。


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スーパーヘヴィーもスターシップも、スペースXの新しいロケットエンジン「ラプター」を使用することになる。このエンジンは同社が現在すべてのファルコン・ロケットに使用しているエンジン「Merlin(マーリン)」よりはるかにパワフルだ。

スペースXは、これより前にはラプターを2度しか飛ばしておらず、どちらも小型ロケット「Starhopper(スターホッパー)」のテスト飛行だった。スターホッパーはスターシップの小型ヴァージョンで、ロケットというよりも穀物を貯蔵するサイロのような外観をしている。

スターホッパーの飛行では2回ともエンジンを1基しか積まず、高度数百フィートの地点まで打ち上げた。今回のテスト飛行にあたって、スターシップの試作機は3基のラプターを搭載した。スペースXのロケットがラプターを1度に2基以上飛ばすのは初めてのことである。

ラプターのうち1基は飛行開始から2分ほどで停止し、2基目はそれから間もなく停止した。意図的に停止させたのか、飛行中に不具合が生じたのかは不明だ。

宇宙空間へ向けて飛び立つ準備が整った際には、スターシップは6基のラプターを搭載することになる。そのうち3基は大気圏の飛行に最適化されており、残りの3基は宇宙の真空空間に最適化されている。そしてスーパーヘヴィーは28基のラプターを搭載することになる。

独特の着陸手法ゆえの困難

ラプター・は極めて高圧な環境で動作する必要があることから、その桁外れな作動条件を何とかすることが、スペースXが乗り越えなければならない壁となってきた。同社はこの1年間で、ロケットを地面に固定したままエンジンに点火する「静的点火試験」の最中に、スターシップの試作機を数機失っている。

マスクが「予定外の急速な分解」と呼ぶロケットの爆発によって計画は遅れはしたものの、スペースXの技術者は猛スピードで新しいロケットをつくり出してきた。実際、今回のテストでスターシップの試作機が打ち上げられた際には、同機が無事に帰還しなかった場合に備えて、すでに別の1機が待機していたほどだ。マスクですら、成功する可能性はわずか「3分の1程度」だと言っていたのである。

「多くのことがうまくいかなければなりません。だからこそ、わたしたちは『SN9』と『SN10』を用意しているのです」と、マスクはツイートしている。SN9とSN10は、次に飛ぶことになるスターシップの試作機である。

スペースXはファルコン9の着陸技術については完成させているが、スターシップの飛行形態は大きく異なることから極めて難しい。ファルコン9のブースターはエンジンを下にし、ノーズを上に向けて垂直に着陸する。これに対してスターシップは、横向きで大気圏を落下し、着陸直前に体勢を垂直に戻すよう設計されている。

この独特の再突入方式は空気力学によるものだ。腹から飛び込むような体勢をとることで、スターシップは羽根を使って着陸をより正確にコントロールできる。ところが、このタイプの着陸手法には前例がない。このため、地球への帰還に際してスターシップにかかる負荷についてスペースXがもっと理解できるようにならない限り、多くのリスクが伴う。

近くなった火星への道のり

初のテスト飛行が終了したいま、スペースXの技術者は豊富なデータを手に入れた。技術者たちはこのデータを活用し、いかに着陸を成功させるか、そしてスターシップをどのようにしてより高い高度へ押しあげるのかを究明することになるだろう。

最初の軌道飛行は無人になるが、スターシップはいずれ宇宙飛行士を低軌道の向こう側へと連れていくことになる。マスクはスターシップ初の有人月周回飛行をすでに日本の資産家である前澤友作に販売しており、前澤は数人のアーティストを一緒に連れて行くと表明している。

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NASAで有人宇宙飛行プログラムを率いる人々も、スターシップをNASAの月面探査計画に活用することに興味を示している。今年に入ってNASAは、月面に飛行士を着陸させられるロケットの開発をスペースXに委託した。

しかし、スペースXがスターシップを開発している真の目的、ひいてはそもそもマスクが宇宙事業に乗りだした目的は、火星に降り立つことである。もしマスクが、それほど遠くない将来に火星に移住したいなら、数百トンの物資と数十人の乗客を一度に運ぶことのできる巨大な惑星間輸送システムが必要になるだろう。

スターシップは、早ければ2026年にも最初の宇宙飛行士を火星へ連れていくことができるかもしれないと、マスクは予想している。ほんの数カ月前には妄想に思えたであろう極めて大胆なスケジュールだ。それでもスターシップが飛翔したいま、火星は確かにこれまでになく近くなったように感じられる。

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TEXT BY DANIEL OBERHAUS