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火星ミッションの続編


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火星ミッションの続編

(Fig.) アーティクル・イメージ  スペース・エックス社のBFRは他のアプリケーションを持っていますが、イーロン・マスク(Elon Musk)氏は彼の中心的な目標が人間を火星に送ることを明確にしました。 (クレジット:SpaceX

 

少なくとも2回目は、最初のものほど混乱していませんでした。

惑星間輸送システム(ITS 、Interplanetary Transport System)の計画の発表をするために、イーロン・マスク氏が2016年9月にメキシコのグアダラハラ(Guadalajara)に来たときの演説は、国際宇宙会議の通常は高度に構造化されたセッションに混乱をもたらしました。人々は、メインホールの外で何時間も並び、ドアが開かれたときになだれ込みました。 最も熱烈なファンは、それに続く質疑応答のセッションの2つのマイクのうち1つに最も近い所にいました。そこで彼らは、彼をカスタマイズした漫画や幸運なキスを提供した(「イーロン・マスクの火星への道(Elon Musk’s road to Mars)」、 スペース・レビュー(The Space Review)の2016年10月3日を参照)。

「おそらく私がこのプレゼンテーションで伝えたいと思う最も重要なことは、私達がそれをどう支払うかを理解していると思うからです」と、マスク氏は述べています。

 

今年、イーロン・マスク(Elon Musk)氏がオーストラリアのアデレードで開催された会議に戻ったときには、会議主催者がより準備をされました。 彼らは、1週間のイベントの終了を効果的に予定しており、人々が演説のためにメインホールに入るため整列できる場所と時間の明確なルールを設定しました。 演説の1時間前に、群衆は秩序ある迷路を通る列を整え始めました。 マスク氏がステージに立つまで、予定していた開始時刻からわずか10分後には、誰もが着席しましたが、アデレード・コンベンション・センター(Adelaide Convention Centre)のホールの上部にはまだいくつかの席がありました。

マスク氏は、国際宇宙飛行連合(International Astronautical Federation)会長のジーン・イブス・ル・ゴール(Jean-Yves Le Gall)氏による簡単な紹介の後にステージを迎え、彼の火星のミッション・アーキテクチャのアップデートを開始しました。 彼のITSの改訂版では、搬送船は今や単にBFRとして知られていました。(「B」は「ビッグ」、「R」は「ロケット」を意味する一方、「F」は読者の練習として残されています。)主な違いは経済学にあると、彼は主張しました。

「私がこのプレゼンテーションで伝えたいと思う最も重要なことは、私は支払い方法を理解していると思います。」と彼は言いました。

彼の演説で説明したこの新しいBFRは、昨年のITSよりも幾分小さかったが、依然として極めて大きかった。 搬送船の直径は12 - 9mに縮小し、第1弾ラプター・エンジン数は42台から31台に減りました。より少ないエンジンで、それぞれがより小さな推力を生み、ロケットのリフトオフ推力は「ちょうど」1,080万ポンドの力で、昨年のITSの40パーセントです。

このサイズの縮小にもかかわらず、ブースターとその宇宙船の上段は、どちらも再利用可能で、150メートル・トンのペイロードを軌道に乗せることができ(100名を含む)、50トンを地球に戻すことができます。

マスク氏がプレゼンテーションで強調したことの1つは、BFRの多様性でした。 昨年は、ほとんどが火星のみに注目していましたが、ITSが他の太陽系の目的地を訪れる能力について一時的な言及があるだけです。 今年は、BFRの打ち上げ衛星を発表し、月の基地を支え、そして話の終わりに、旅客輸送のためのポイント・ツー・ポイントの準軌道(軌道に乗らない)の宇宙飛行を行います(その経済性、技術的実現可能性、規制上の問題について多くの明確な疑問があるにもかかわらず、多くの注目を集めました。)

マスク氏は、その多才性を述べました。なぜならば、彼が言及したその手頃な価格の中心であるからです。BFRは、彼の将来のビジョンで、スペース・エックス(SpaceX)社が現在行っているかあるいは計画している総てのものを、ファルコン(Falcon)ロケットとドラゴン(Dragon)宇宙船で引き継ぎます。

「これは本当にかなり深刻です。私はそれを画期的だとは呼んでいませんが、自社の製品を解体しシステムを構築できれば、自社製品を整理することができます」と、彼は会社のリソースを「1つのシステムに適用できる」と言いました。

マスク氏は、ファルコンとドラゴンのシリーズを段階的に退去させ、これらの輸送によって現在処理されている衛星打ち上げと宇宙ステーション補給ミッションの総てを移動させることを予見しています。 彼が認めている顧客は、「保守的」で、しばらくの間それらの輸送にこだわるかもしれません。 「私達が計画しているのは、先に構築したファルコン9とドラゴンの輸送を保有しておくことです。」そうした顧客がBRFに慣れるためのものです。

しかしながら、彼は、スペース・エックス社の将来はBFRになると強調しました。 「私達の資源は総て、BFRの構築に向かうだろう」と彼は言いました。「そして、衛星を打ち上げ、宇宙ステーションにサービスを提供して得られる収益で、これを行えると私達は信じています。」

その移行には数年かかるでしょう。 最初のBFR搬送での作業は、2018年の第1四半期に開始され、彼は、最初の搬送は「約5年間で打ち上げ準備ができました。」と言いました。

「それはタイプミスではありませんが、それは意欲的です」と、彼は2022年の最初の火星着陸の日付のチャートを示しました。

一方、彼は月面基地のサポートに関心を示しており -トランプ行政からの支持を得る努力として、一部のオブザーバーによって見られるが、人間の月への帰還へ関心はまだ明治されていません -  このことは多くの注目を集めましたが、彼の主な関心は依然として火星にあることは彼のプレゼンテーションから明らかでした。 彼の新しい計画では、2022年に火星の表面に「少なくとも2つの」貨物車を着陸させることを要求しており、2024年には乗組員と貨物の両方を運ぶ少なくとも4機の搬送が続いています。

「それはタイプミスではありませんが、意欲的です。」と、2022年の日付のチャートを示したときに彼は言いました。 「しかし、この時期でなければ、その直後を考えています。」

評論家は、スペース・エックス社のスケジュールはしばしば意欲的なことに気付くでしょう。例えば、ファルコン・ヘヴィ(Falcon Heavy)は、現在の予定より数年遅れており、直近のローンチ予定は今年の終わりより早くに計画されています。スペース・エックス社のクルー・ドラゴン(Crew Dragon)搬送船のスケジュールもずれています。このように、どんなスケジュールでも、穀物と塩の粒または2つかまたは多くを一緒にとるべきです(相乗りすべきです)。

また、総ての重点としてBFRの開発の手頃な価格を、彼は頑張りました。厳しい数字(金額)はほとんどありませんでした。 彼は、システムや個々の搬送機を開発するコスト、あるいは各々の搬送機を再利用できる頻度について言及していませんでした。これはコストを償却する上で鍵となります。 彼はまた、BFRが他のどの搬送機よりもペイロードのキログラム当たりのコストが安いことを示す以上に、ローンチのための確固たる数字(金額)を与えませんでした。

彼の演説の後、彼はインスタグラムに、彼が会議で説明したBFRのポイント・ツー・ポイント使用を示すビデオを投稿しました。この場合、ニューヨークの海岸から上海の海岸まで30分のフライトです。 「座席1つ当たりのコストは、航空機の完全運賃とほぼ同じでなければならない」と彼は書きました。 「それを言い忘れました。」

ステージでこのビデオを見せてから、彼は話をまとめました。 「月や火星に行くためにこの物を作るなら、なぜ地球上の他の場所にも行かないのですか。」と彼は尋ねた。 「ありがとうございました。」そして、彼はステージを離れました。

グアダラハラ(Guadalajara)では、彼の話の後のような質疑応答のセッションはありませんでした。従って、マスク氏の熱心なファンが彼に忠誠を宣言する機会はありませんでしたし、より深く詳細を掘り下げる機会もありませんでした。 (議会のプレスキットは、彼の話しの後に、記者会見に言及しましたが、会議の主催者は、会談の数時間前に、それは「最新の約束」によりキャンセルされたと言いました。他の情報筋によれば、スペース・エックス社は実際に記者会見を開くことに最初に同意していませんでした。)

 

(Fog.1) ロッキード・マーティン社の火星着陸機  ロッキード・マーティン社の提案する火星着陸機は、一度に数週間、火星の4名をサポートでき、複数の任務のために再利用することができました。 (クレジット:Lockheed Martin)

 

火星ベース・キャンプのアップデート

その日の会議では、イーロン・マスク氏だけが火星のミッション・アーキテクチャへのアップデートを提供したのではありませんでした。 彼がステージに上がるまでの6時間半、ロッキード・マーティン(Lockheed Martin)社はこの会議を使って、火星への人間のミッションに関する計画について話し合いました。これは火星ベース・キャンプとして知られています。

昨年発表されたこのコンセプトは、多くの点で同じままです: 火星の軌道に行きそして戻って来る宇宙船の開発で、オリオン(Orion)宇宙船やその他開発中のコンポーネントを使用しています。 この計画は2028年になるとすぐに、火星の軌道上に乗組員を配置する - 地上には降りない – と同社は主張しています。

ロッキード・マーティン社がこのコンセプトに追加したものは、宇宙飛行士を地表に送りそして帰る手段でした。 別々に打ち上げられた着陸装置は、一度に数週間続く出撃ミッションで地表に4人まで運ぶように設計されています。 液体酸素と液体水素エンジンを搭載した1段着陸船は、燃料補給と再使用を目的としています: 火星ベース・キャンプ宇宙船による、火星軌道1回の滞在あたり最大3回の火星移動で、そのライフタイムで少なくとも6つのミッションができます。

「月はいつも火星に行くための玄関口になっています」と、チェンバーズ(Chambers)氏は言いました。 「大きな焦点は、月の詳細を作業し始めたときに、火星を見失わないようにすることです。」

着陸船は、空気力学的な形をしており、可能な限り火星の大気を利用して減速するように設計されていますと、同社は言いました。 プレゼンテーション前のインタビューでは、ロッキード・マーティン社のロブ・チェンバース(Rob Chambers)氏は、空気力学は、着陸に必要な速度の変化の約80%、すなわちデルタ-V翼で扱うことができ、エンジンは残りの部分を扱いますと言いました。 (マスク氏は、彼のプレゼンテーションで、火星に着陸するときに空力は、BFR宇宙船のエネルギーの99%を取り除くことができると言いました)。

ロッキード・マーティン社は、その性能のために、着陸船の推進剤として液体水素と液体酸素を選択しました。 「高効率は本当に重要です。 それは着陸装置のようなものを可能にします」と、プレゼンテーションでロッキード・マーティン社の宇宙探査アーキテクト、ティム・チチャ(Tim Cichan)氏は言っています。

しかし、もう一つの要因は、宇宙での「水に基づく経済」の出現に対する彼らの信念で、付きの極と地球の近くの小惑星で水を利用できます。 同社が予測しているその水は、商業取引の一環として火星に出荷され、着陸船に燃料を補給します。

後にチチャ氏は、液体水素と液体酸素に変換される水は、何通りかの方法で火星軌道に供給される可能性があり、地球からの直接的な輸送から小惑星からの抽出までの範囲に及びますと言いました。 「水が現れ、噴射剤に変わることができる限り、私達は満足しています。」

着陸船は、月のミッションに使用することもできます。 着陸船は空気力学の支援が無くても、燃料補給なしで着陸して離陸するのに十分なデルタ-Vを現在の構成で持っており、火星に着きます。 着陸船の性能は、月面着陸に必要のない空気力学面の一部を除去することによって、着陸装置の性能を改善することができました。

着陸船が太陽光や原子力発電ではなく、その推進燃料供給源から電力を発生することで、ロッキード・マーティン社は、永久影の月のクレーターの冷たい温度は、実際には極低温推進剤を保存するための資産となりえ、こうした場所で動作できると信じています。「ゼロボイルオフ式燃料システムでは、着陸船は月面の最も暗いクレーターでとても満足しています。」と、ロッキード・マーティンの先進的な探査アーキテクト、ダニエル・リッチー(Danielle Richey)氏は言っています。

チェンバース(Chambers)氏によれば、着陸船の二重使用設計は、火星ベース・キャンプ宇宙船のテストに使用できるディープ・スペース・ゲートウェイ(Deep Space Gateway)を含む探査アーキテクチャに適合するための鍵ですが、月探査のオプションもあります。「月はいつも火星に行くための玄関口だった」と彼は言いました。 「大きな焦点は、月の詳細を作業し始めたときに、火星を見失わないようにすることです。」

書面での聴衆の質問を含んだ1時間の話は、この日の後のマスク氏の話のほんの一部でした。 アデレードの午前7時半からは、確かに役に立たちませんでしたが、それは米国の午後の中頃から夕方まで講演が行われたことを意味していました。 (しかし、技術的な不具合は、生放送のウェブキャストを防ぎました。ビデオは、公演が終わった後にのみ利用できました。)

ロッキード・マーティン社とスペース・エックス社の両方で同じ目標があります: 火星の地表での有人探査。 しかし、両社の類似点はそこで終わります。 明白な技術的な違い超えて、哲学においてははっきりとした違いがあります。

どのアプローチが正しいのでしょうか。 その答えは、まだどちらでもないかでしょう。

ロッキード・マーティン社は、既存の技術とシステムを活用し、2020年代後半にすぐに人々を火星に連れて行くことができる、大きく進化したアプローチを提案しています。 それはNASAの計画に適合し、商業的および国際的なパートナー両方の貢献の余地を残すもので、火星への氷水の配達から、火星ベース・キャンプへの搬送用モジュールの開発までがあります。

しかし、新しいことに賛成して行ったことを脇に捨て、スペース・エックス社は革命的なアプローチをとっています。コストとスケジュールについて大きな不確実性はあるものの、火星に人間を早く送ることができる巨大な搬送船です。 スペース・エックス社のアプローチは独力を保つもので、顧客のための余地がありますが、ビジョンから逸脱する可能性のあるパートナーシップのためのものではありません。

どのアプローチが正しいのでしょうか。 どちらか一方が人々を火星に連れて行く1つの真の方法(One True Way)だと確信している人は誰にでも注意してください。 エンジニアリングから経済に至るまで、これらのシステムについてはほとんど知られていないほど多くの詳細がありますが、他のシステムよりも「より良い」アプローチを宣言することは時期尚早です。

答えはまた、どちらでもないかもしれません: 火星への有人探査のための無数のデザインは、政治的、経済的、技術的な課題を掘り起こし、スペース・エックス社のBFRロッキード・マーティン社の火星ベース・キャンプを途絶するか混乱させるかもしれません。少なくとも、これらの使命のための大胆な考えの欠如はありませんが、そのようなアイデアはまさに始まったばかりです。

 

ジェフ・フロスト(Jeff Foust、jeff@thespacereview.com)はスペース・レビュー(The Space Review)の編集者と出版社であり、スペースニュース(SpaceNews)のシニアスタッフライターです。 彼はSpacetoday.netのウエブ・サイトも運営しています。 この記事での意見と見解は、著者だけのものです。

 

 

----- 出典 -----

www.thespacereview.com

 

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イーロン・マスク氏率いるスペース・エックス社が、火星にターゲットを絞って進めています。ひと昔前までは、米国、ロシアなど国家プロジェクトだったものが民間主導になり、より柔軟にかつスピーディに動いていることが分かります。火星が近くなりました。

 

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