NASA、SpaceXが地球低軌道で宇宙船に燃料を補給する方法を実証

NASAは、来年のいつか、スペースX社が野心的な燃料補給デモンストレーションのために2隻のスターシップを軌道に投入する準備が整うと考えており、これは月を手の届くところにもたらす技術的偉業である。

スペースXはNASAと、1972年以来初めて人類を月面に帰還させることを目的としたNASAのアルテミス計画を通じて、最初の2人の宇宙飛行士の月面着陸に2隻の有人宇宙船を供給する契約を結んだ。これらの着陸のうち、NASA のアルテミス III ミッションでは、現在 2026 年を目標としていますが、これは野心的なスケジュールであると広く見られています。

昨年、NASAはブルー・オリジンと独自の有人月着陸船「ブルームーン」を開発する契約を結び、アルテミスの管理者らに後続のミッションについて2つの選択肢を与えた。

どちらの探査機の設計者も先進的な考えを持っていました。 彼らは宇宙で燃料を補給するために宇宙船とブルームーンを設計しました。 これは、最終的には複数のミッションで再利用でき、最終的には月や火星で見つかった資源から生成された推進剤を利用できることを意味する。

NASAの探査部門で月から火星への計画を率いるアミット・クシャトリヤ氏は、金曜日のNASA諮問委員会の委員会との会合で、これを行うスペースXの計画について説明した。 スターシップ試験プログラムは勢いを増しており、次の試験飛行は5月末までにテキサス州南部にあるスペースXのスターベース発射場から行われる予定だと同氏は述べた。

「生産は問題ではない」とクシャトリヤ氏は語った。 「彼らはコアを抽出します。エンジンは工場に流れ込みます。それが問題ではありません。問題は、彼らがやろうとしていることを実行することが大きな開発課題であるということです…私たちはそれを克服する必要があります。」 この推進剤の移送問題は、解決を試みるのに最適な問題です。 私たちは深宇宙探査の青写真を構築しようとしています。

給油ルートマップ

月に到達する前に、SpaceX と Blue Origin は宇宙で燃料を補給するために必要な技術とテクノロジーを習得する必要があります。 現在、スペースX社は来年、軌道上の2隻の宇宙船間で推進剤を大規模に輸送する初の実用的な実証を試みる予定だ。

それまでに少なくともあと数回、スターシップのテスト飛行が行われる予定だ。 3月に行われた最後のスターシップ試験飛行中、スペースX社は、機体内の2つのタンク間で極低温推進剤を移送する試験を行った。 液体酸素をタンクからタンクに移送する実験は、NASA の資金提供によるデモンストレーションの一環でした。 このデモンストレーションにより、エンジニアは低重力環境で流体がどのように動作するかについてさらに学ぶことができると当局関係者は述べた。

クシャトリヤ氏は、技術者が極低温輸送実験の結果をまだ分析中だが、マーズ・スターシップ飛行でのテストは「あらゆる基準から見て成功した」と述べた。

「この成果は彼らのおかげだ」と彼は金曜日に語った。 今後、スペースXはさらにスターシップの試験飛行を開始する予定だ。 次回の打ち上げでは、SpaceXが3月の試験飛行で実証しなかったいくつかの追加機能の検証を試みる予定だ。

これには、スペースXがブースターをテキサスの発射台に戻そうとする前に必要となる、スターシップの超重量ブースターのメキシコ湾への精密着陸が含まれる。 もう一つの目標は、飛行中にスターシップに搭載された単一のラプターエンジンを再始動することである可能性が高いが、スペースXは3月の飛行では、宇宙空間をロケットで飛行する際の機体の回転速度が予測不可能だったため、これを達成できなかった。 宇宙船を制御された再突入に導くために必要な、軌道上でのエンジン再始動の達成は、安定した高軌道への将来の打ち上げの前提条件であり、宇宙船は衛星を展開し、燃料補給を試みるために数時間、数日、または数週間にわたって滞在することができます。

長期的には、スペースXはスターシップの打ち上げ周期を増やし、複数の発射場から毎日数回の飛行を行うことを望んでいる。 この目標を達成するために、SpaceX は、部分的に再利用可能な Falcon 9 ロケットの経験を基に、Starships と Super Heavy ブースターを迅速に回収して再利用することを計画しています。 スペースXの創設者兼最高経営責任者（CEO）であるイーロン・マスク氏は、船とブースターをできるだけ早く使用できるようにしたいと考えている。 今月初め、マスク氏はスペースX社が今年後半にテキサス州で超大型ブースターを回収し、来年中にはスターシップ車両を再びテキサス州に着陸させることができると楽観的だと語った。