もっと遠い惑星に行きたいなら、ロケットファミリーの「ヘラクレス」を@してください

夜空を見上げると、星の海が見えます。しかし、すべての宇宙飛行士にとって、勇気を持って前進することは挑戦です。宇宙は広大かつ奥深い。人類が宇宙に足を踏み入れ、月やさらに遠い惑星に着陸したいのであれば、ロケットファミリーの「ヘラクレス」、つまり大型打ち上げロケットに頼る必要がある。これらは50トン以上のペイロードを低軌道に運ぶことができ、離陸重量は通常2,000トンを超えます。これほど強力な推力があれば、たった 2 回の打ち上げで人類を月まで往復させることができ、さらに遠くまで送ることも可能になります。

中型ロケットと大型ロケット

大型ロケットは、ロケットのサイズや推力を大きくするだけではなく、最先端の技術を総合的に体現したものでもあります。有人月面着陸や大型深宇宙探査機の打ち上げなどの主要な任務を担っており、現在のロケット技術の最高峰です。実際、歴史上、大型ロケットの打ち上げに実際に成功したのは米国と旧ソ連だけです。人類の宇宙飛行の近代史を振り返ると、大型ロケットの壮大なロードマップが見つかります。

各国の大型ロケット開発の現状

ロケット名 国 初回打ち上げ時期 低軌道積載量（トン） 離陸重量（トン） 現在の状況 N-1 ロシア 1969年（失敗） 95トン 約2735 キャンセル エネルギア ロシア 1987年 約100トン 約2400 退役 エニセイ ロシア 2028年まで計画 100トン以上 約3100 中止 サターンV アメリカ 1967年 約140トン 約3000 退役 スペースシャトル アメリカ 1981年 約122トン（スペースシャトルオービターを含む） 約2000 退役 スペースローンチシステム アメリカ 2022年 約70 約2600 運用中 ファルコンヘビー アメリカ 2018年 約63（未使用） 約1400 運用中 スターシップ アメリカ 2023年（初の軌道レベルテスト飛行） 100基以上 約5000基 試験中 新型グレンロケット 米国計画 2025年1月 約70基 約1200基 試験中 長征9号 中国計画 2030年 米国のサターンVやソ連のエネルギアなど、かつて有名だった多くの大型ロケットが、今や歴史の舞台から退いていることがわかる。米国のスペース・ローンチ・システム（SLS）とスペースXのスターシップの相次ぐ登場により、人類の深宇宙探査の夢が再燃した。比較すると、インド、日本、欧州宇宙機関は現在、実際に50トンを超える低軌道容量のロケットを開発する計画はなく、ロシアのエニセイ大型ロケットも開発を中止している。中国がこの分野で努力を続けていることは注目に値する。長征9号は低軌道上で150トンの貨物を運搬できると予想されており、これは間違いなく中国の航空宇宙力に対する世界の認識を一新し、将来の月探査、火星探査、さらに深く遠い宇宙探査のための強固な基盤を築くことになるだろう。

中国の大型ロケット「長征10号」

有人月面着陸は宇宙産業における画期的な出来事であり、大型ロケットの最も緊急な応用シナリオです。我が国は、有人月面着陸という大きな目標に向けて、画期的な大型ロケット「長征10号」を特別に開発しており、2027年頃に初飛行を完了する予定です。新たなレベルの技術力と積載量により、人類の宇宙探査にさらに広い世界を切り開くことになるでしょう。

新世代の有人輸送ロケット

長征10号は新世代の有人運搬ロケットとも呼ばれています。基本モデルは全長約92.5メートル、コアステージの直径は長征5号と同じ5メートルだが、高さは長征5号の3分の1近く高い。離陸重量は約2,189トン、離陸推力は2,678トンにも達する。月周回軌道では27トン以上、低地球周回軌道では70トン以上の積載能力を持つ。設計には、ブースター、コアステージ 1、コアステージ 2、コアステージ 3、脱出タワー、フェアリングが含まれます。このうち、コアステージと2つのブースターはともに直径5メートルで、それぞれ7基の液体酸素/ケロシンエンジンを搭載している。コアステージも直径5メートルで、同じタイプのエンジンを2基搭載しています。第3段も直径5メートルですが、3基の水素酸素エンジンが搭載されています。このような大口径多段設計は、月面着陸レベルの高いペイロード要件を満たすだけでなく、地球近傍やその他の軌道ミッションのニーズにも対応し、まさに「ビルディングブロックのように」柔軟な組み合わせを実現します。

大型ロケットの開発動向としては、再利用によりコストを削減し、持続可能な開発を目指しています。打ち上げコスト削減に向けて、ロケット回収技術が盛んに研究されている。垂直着陸の精密な自律制御、パラシュートやクッション着陸方式、空中捕獲などの大胆なアイデアなど、点検や改修を経てロケットを再び宇宙へ飛ばすために、全員がブレインストーミングを行っている。長征10号は部分的な再利用の概念も遵守しており、我が国がより広い星空に到達するための「循環型経済」の道を切り開きます。

我が国の将来の有人月探査ミッションでは、2機の長征10号ロケットが連携して稼働します。1機目は「蘭越着陸機」を月周回軌道に送り、待機させます。 2番目のロケットは3人の宇宙飛行士と「孟舟有人宇宙船」を月周回軌道まで運び、着陸船とランデブーしてドッキングする予定。その後、2人の宇宙飛行士が着陸船に乗って月面に着陸し、1人は軌道上の有人宇宙船「ドリームボート」に留まる予定だ。月面に着陸した宇宙飛行士は、探知とサンプル採取のミッションを完了した後、アップグレード版に乗り込み、再び宇宙船とドッキングする予定だ。 3人は月のサンプルとともに地球に帰還し、この偉業を成功させる予定だ。 2024年、長征10号は全面的に試作開発段階に入り、第1段電力システム試験、第3段YF-75E水素酸素エンジン高高度模擬試験、フェアリング分離試験などの大規模実験を完了した。直径5メートルの大口径システムとモジュール設計は、中国の新世代打ち上げロケットの全体的なコンセプトと一致しており、多様なミッション要件をより容易かつ効率的に満たします。

大型ロケットは科学技術の結晶であるだけでなく、人類の勇気、知恵、協調の精神の象徴でもあります。長征10号の成功は、中国の宇宙計画が地球の制約を打ち破り、広大な宇宙にさらに輝かしい記録を残し、恒星間文明の明るい未来を切り開くことに引き続きつながるだろう。中国の大型ロケット産業が今後も新たな高みに到達し、全人類の宇宙の夢を守り続けてほしい。

著者: 中国の宇宙科学大使、周秉紅