ロケットはなぜ発射場所まで船で運ばなければならないのでしょうか?各国のロケットはどのような船に乗っているのでしょうか？

なぜロケットは船で輸送されるのですか?これを実行する利点は何ですか?各国の宇宙産業において、文句なしに頑張ってきたクラシックロケット輸送船はどれでしょうか？

アリアンスペースの新しいロケット専用輸送船は「カヌー」と呼ばれる

ロケットの乗り心地はとても快適です

理想的には、ロケット製造業者は発射場に近い場所にあるべきであり、ロケットが工場を出た瞬間に打ち上げられるのが最善です。残念ながら、実際の状況は非常に複雑であることが多いです。結局のところ、ロケットは多くの業界やメーカーが関与する複雑な工業製品です。ロケット部品の製造・組み立てを一箇所に集中させることも困難です。また、ロケット製造産業の発展には人材と産業の集積地が第一候補となるが、そうした場所は大都市の近くにあることが多く、ロケット発射場を建設するための環境、気候、安全などの条件を満たすことが難しい。現実には、ロケットが製造され、打ち上げられる場所は遠く離れていることが多く、大陸や海洋をまたぐことも珍しくありません。

発射場が海に近い場合、ロケットは船で輸送することができ、鉄道や暗渠によるロケットの大きさの制限を回避し、陸上輸送中に潜む特定の危険を排除することができます。船に搭乗する際、ロケットは比較的完全な衝突防止および振動低減対策が施された輸送梱包箱に比較的無傷のまま収納できます。ボックス内には不活性ガスが充填されていることが多く、火災の危険や精密部品の異常を防ぐために一定の温度と湿度が管理されています。

ロケットを飛行機で輸送する方が速くて効率的だと考える人もいるかもしれないが、それには代償が伴う。一方、航空機の使用コストは一般に船舶の使用コストよりもはるかに高く、これは特に一銭一銭が重要となる商業宇宙打ち上げミッションにおいては無視できないコストです。一方、航空機の空力形状は自由に変更できず、貨物室の形状や大きさもロケット輸送梱包箱と衝突する可能性があります。場合によっては、航空機を特別に改造する必要があり、コストが増加するだけでなく、航空機の安全性と空港適応性も低下します。

ロケット輸送用の箱が船から吊り上げられる

中国船：パートタイム船と専用船の並行

ロケット輸送船の概念は比較的広いので、「ロケット部品を輸送できるパートタイム船」と「ロケット部品を特に輸送する専用船」というより詳細なカテゴリに分けると役立つかもしれません。

前者は、前述のフランスのFERRYMARロケット輸送船のように、内陸河川や海洋のさまざまな港の間で物資を輸送することができます。我が国には「徐陽15号」「徐陽16号」「長撫順号」などの大型輸送船もあり、長征5号シリーズや長征7号シリーズのロケットを何度も海南省文昌に輸送してきました。これらの輸送船は広いデッキ面積と大きな貨物倉容積を備えており、適切な海上条件下ではロケットの安全要件を超える傾斜や横揺れ現象が発生しないことが保証されています。

長富順貨物船がロケット部品を輸送

宇宙産業の発展に伴い、「パートタイム」ロケット輸送船は次第に大宇宙大国のニーズを満たせなくなってきている。私の国を含め、ロケットの部品を海を越えて輸送する必要がある国は、通常、特別な船を建造または輸入します。ロケット部品の安全性と良好な状態をより確実に保証できるため、一部の特殊なロケット部品の輸送作業に特に適しています。

現在、我が国には「元王21号」と「元王22号」という2隻のロケット部品専用輸送船があり、基本的なパラメータは同じで、母港は中国衛星海上追跡管制部の港です。これら2隻の船は、海南省文昌宇宙発射センターまでロケット（特に長征5号シリーズロケット）を輸送するために特別に設計・建造されたと言えます。

公開情報によると、長征5号ロケットの輸送コンテナは長さが30メートル以上あり、通常の輸送船では輸送任務を安全かつ確実に遂行することが困難だという。このため、「元王21」と「元王22」の満載排水量は約9,080トン、設計全長130メートル、幅19メートル、深さ12メートル、喫水は約5.8メートルとなっている。ロケット部品には、海塩の飛沫や空気中の湿気による悪影響からロケットを保護するための環境保護装置が特別に装備されています。 2013年以来、この2隻の輸送船は中国衛星海上追跡管制部の「遠望」ファミリーに加わり、港から各種ロケット部品を受け取り、海南省文昌まで輸送する任務を確実に遂行している。

「元望21号」と「元望22号」輸送ロケットの部品

アメリカの船舶：国有から民有へ

アメリカ宇宙軍とNASAの宇宙発射場はともにアメリカ国内にありますが、アメリカでは鉄道や道路の建設が比較的早く、政治、環境などの影響もあって、貨物の高さや重量には比較的厳しい制限があります。大型で重いロケット部品の中には、特殊なロケット輸送船を必要とするものもあります。さらに、米国の内陸工業都市はよく発達した水道システムに囲まれていることが多く、ロケット輸送船が任務を遂行するために必要な条件が整っています。

アポロ計画の初期から、NASA は、マーシャル宇宙飛行センターで製造されたサターン 1 ロケットの部品をケープ カナベラル基地に輸送して打ち上げるために、大型ロケット部品を積み込むためにはしけ船を使用することを決定しました。はしけ船は、まずテネシー川、オハイオ川、ミシシッピ川に沿って航行し、次にメキシコ湾を横断して大西洋岸から北上し、最終的にケープ カナベラル港に到着します。

この目的のために、NASA は第二次世界大戦時代のアメリカ海軍の貨物船を購入し、すぐに改造して「コンプロマイズ」と改名しました。船は1961年8月5日にマーシャル宇宙飛行センターのドックから出航し、建設事故で損傷したウィーラーダムを慎重に通過し、10日後にロケットの部品をケープカナベラル港に届けた。 10月27日、サターンIロケットの初号機が打ち上げられ、ロケットの構造と空力性能が検証され、「アポロ計画」は着実に前進した。

USSコンプロマイズロケット空母

1960 年代と 1970 年代は、米国の宇宙計画の発展が最高潮に達した時期でした。 NASAの「オリオン」、「ポセイドン」、「パール・リバー」、「パラモン」、「リトル・レイク」、「プロミス」、そして米海軍の「トゥーム・オブ・ジ・アース」などの宇宙船は、ミシュー組立センター、ステニス宇宙センター、ケネディ宇宙センターなどの間を行き来しながら、サターン1号やサターン5号などのロケット部品の輸送に常に忙しく、米国の宇宙計画の初期の成果に大きく貢献しました。スペースシャトルの時代にも、大量のロケット部品の輸送に携わっていました。

NASAのロケット運搬船は退役した

スペースシャトルの固体ロケットブースターを回収するために、NASAは「デモクラシー・スター」と「フリーダム・スター」と名付けられた2隻のタグボートを購入した。スペースシャトルが打ち上げられた後、2隻の船は固体ロケットブースターが落下すると予想される海域に急いで駆けつけ、時間内に固体ロケットブースターを港まで曳航しなければなりません。 21世紀には、この2隻の船はペガサスロケット部品輸送船の曳航も担当した。 2011年にスペースシャトルが退役したため、この2隻の船は不要となり、2012年に退役しました。現在、ペガサスはNASAの唯一の現役ロケット部品輸送船です。全長94.4メートル、全幅15.2メートル、貨物室の寸法は73.15メートル×10.97メートル×12.49メートルです。この船は1999年に特別に設計され建造されました。当初は、スペースシャトルの大型貯蔵タンクをルイジアナ州の海岸からケネディ宇宙センターまで輸送するために使用されました。各ミッションには7〜10日かかりました。 2011年にスペースシャトルが退役した後、ペガサスはしばらくの間ステニス宇宙センターで休止状態となっていました。 2014年になってようやくNASAは、アメリカ人の「月への帰還」を支援するためにスペース・ローンチ・システム（SLS）大型ロケットの中核段を輸送するためにペガサスを改修する850万ドルの契約をこの造船所に与えた。

ペガサス輸送船がスペースシャトルの燃料タンクを輸送

同船は2015年に船長延長や装備の改修工事がほぼ完了。2017年にはSLSロケットを模擬したコアステージを搭載し、改修後初の航海を実施した。 2022年11月16日のSLSロケットの初飛行の前に、ステニス宇宙センターでのコアステージの点火テストは、輸送にペガサスに依存していました。なお、船内には職員寮などの生活設備は整っているが、動力設備はなく、タグボートで曳航する必要がある。

ペガサスロケットキャリアを曳航するタグボート

アメリカの民間航空宇宙大手も優れた性能を持つロケット運搬船を保有している。ユナイテッド・ローンチ・アライアンスのデルタ・マリナーは2000年に就航した。全長95.3メートル、幅25メートル、高さ15.2メートルである。サポート施設には 16 人の乗組員が収容可能で、最上階にはヘリコプターの発着場があります。

就役以来、この船はアラバマ州の工場からフロリダ州のケープカナベラル宇宙軍基地とカリフォルニア州のヴァンデンバーグ宇宙軍基地まで、デルタIVシリーズ、アトラスVシリーズ、バルカン・セントールロケットの部品を輸送してきた。各ミッションでは、重量級のデルタIVロケットの全長49メートルの共通コア段を最大3段搭載し、ロケットの全コンポーネントを発射場近くの港に一度に届けることができます。この船はペガサスとは違います。動力システムを備えており、工場から米国内陸河川に沿ってメキシコ湾まで走行できる。ヴァンデンバーグ宇宙軍基地へのミッションの遂行には約3週間かかります。

2019年にはバルカン・ケンタウルスロケットを輸送できるよう適応改造され、「ロケット船」と改名され、2024年に予定されているこの新型ロケットの初飛行成功に大きく貢献したといえる。しかし、ユナイテッド・ローンチ・アライアンスはブルーオリジンに買収される予定で、バルカン・ケンタウルスロケットは早期退役する可能性があり、「ロケット船」の運命は当面予測が難しい。

ロケット船はユナイテッド・ローンチ・アライアンスにサービスを提供

また、米国宇宙探査技術公社は、ファルコン9ロケットの第1段を海上の船舶に着陸させて回収し、はしけを使って港まで輸送するミッションを頻繁に実施している。このタイプのはしけは、外部からは特殊なロケット輸送船としてみなされています。航海は短いが、回収作業の失敗を避けるために安定性の制御に注意を払う必要がある。

ファルコン9ロケットの第一段回収は船の不安定さにより失敗した。

ヨーロッパの船：新しいアイデアは独創的

ESA加盟国は、主に自国の緯度が高く、宇宙発射場を建設するのに適した場所が不足していることから、ロケット輸送船に対する需要が非常に高い。最終的に、大西洋に面し、赤道に非常に近いフランス領ギアナが選ばれた。これにより、ロケットは地球の自転から「力を借りる」ことができ、より効率的に低傾斜軌道にペイロードを打ち上げることができるからだ。

フランス領ギアナのクールー宇宙発射センターは1970年に早くも運用を開始したが、長い間、ESA加盟国は専用のロケット輸送船を保有していなかった。 1990年代後半になってようやくアリアン5ロケットが主流となり、輸送手段に対する要求が高まり、アリアンスペースは2隻の専用ロケット輸送船の建造に資金を提供した。これらの船はMNによって運用され、それぞれ「ハミングバード」と「トゥーカン」と名付けられた。

ハミングバードはESA加盟国が使用する最初の専用ロケット輸送船の一つである。

長年にわたり、この2隻の船は主にアリアン5ロケット、ベガシリーズロケット、ロシア製ソユーズロケットの部品をフランス領ギアナの港まで輸送し、準備と打ち上げを行う役割を担ってきました。しかし、2022年に国際情勢が劇的に変化したため、ESAはロシアのロケットを使用しなくなりました。 2023年にはアリアネ5ロケットが退役し、ベガシリーズのロケットはトラブルシューティングを完了できず、ゼロに戻ることができていません。近年、さまざまな理由からハミングバードとトゥーカンは完全に商業市場に投入されることを余儀なくされ、これは間接的にヨーロッパのロケット製造業界の恥ずかしさを反映しています。

外から見ると、「移行期」にあるESAの宇宙打ち上げ事業では、もはや専門的なロケット輸送船を使用する必要がないように思われる。中国で建造されたFERRYMARのようなロケット輸送ロールオン/ロールオフ船は、そのニーズを満たすことができます。船の長さは120メートル、幅は22メートルです。 2024年に初飛行が予定されているアリアン6ロケットの部品や、自動車などの一般貨物を輸送できる。

フランスのFERRYMARロケット輸送RORO船は中国製

しかし、2022年12月には「カヌー」と呼ばれるロケット輸送船が公開試験され、2023年にヨーロッパからフランス領ギアナに向かう予定で、外部の注目を集めている。同船の建造は2020年にポーランドで開始された。建造作業はオランダのネプチューン・マリタイム社が主導した。デザイナーはボート漕ぎなどの分野で高い評価を得ており、「カヌー」の独特な外観を創り出しました。

カヌーの試航

「カヌー」は、その大きさから判断すると、大西洋を横断する必要がある輸送船としては特別なものではありません。全長121メートル、全幅22メートル、排水量約1万トン。しかし、この「カヌー」は、主にそのデッキに取り付けられた巨大な帆のおかげで、見る人ほとんどに印象を与えるでしょう。

これらの引き込み式帆はフランスの会社 AYRO によって発明され、「オーシャン セイル」と名付けられました。それぞれの帆の高さは約37メートルで、4つの帆の合計面積は1,500平方メートル近くになります。設計によれば、各帆は360度回転し、帆の表面の状態を調整することができます。インテリジェントな制御システムの助けを借りて、風の状況に応じて姿勢を自動的かつ正確に調整し、最大の推力を得ることができます。これは従来の帆よりもはるかに効率的です。

「カヌー」の帆とデッキを見下ろす

セイルドライブは、ヨーロッパが近年積極的に推進している環境保護のコンセプトに間違いなく適合しています。 「カヌー」はディーゼル燃料消費量を最大50％節約できると期待されており、通常巡航時の燃料消費量も約30％削減される。ディーゼルが強調される理由は、「カヌー」がグリーン省エネを最後まで「実行」していないからだ。また、ディーゼルエンジン2基を搭載しており、世界初のディーゼル・セイルハイブリッド輸送船となる見込み。この船は5,000トン近くの貨物を輸送しながら16.5ノットの速度で長距離を航行できると言われています。計画によれば、船はヨーロッパとフランス領ギアナの間を年間11回航行し、そのたびに複数の港に寄港し、全航海には約1か月かかる予定だ。

アリアンスペース社は、新しい動力源を備えたこのタイプのロケット輸送船の使用経験がないため、「カヌー」は別の商船会社によって運航されている。同社がその中核的使命を果たし、期待される経済的利益を獲得できるかどうかは、世界中の同業者の注目を集めている。

航空宇宙産業の急速な発展により

実際のところ、ロケット輸送船と、列車、トラック、飛行機などの他の輸送手段との間には本質的な違いはありません。ただ、水上輸送では貨物の大きさの制限が少なく、輸送コストがはるかに安くなることが多いのです。その結果、航空や鉄道が発達しているにもかかわらず、水上輸送は依然として世界におけるバルク貨物の輸送の中心的な手段となっています。これは、低緯度の港の近くにある宇宙打ち上げ産業にとって特に重要です。

米国と欧州におけるロケット輸送船の開発の歴史を見ると、その規模、技術レベル、設計計画は航空宇宙産業の発展動向と密接に関係していることがわかります。

報道によれば、ますます高まる宇宙打ち上げの需要に応えるため、わが国の海南省文昌市の航空宇宙インフラは今も拡張を続けており、既存のロケットや新型ロケットを収容する総会棟や発射場の建設が本格的に進められている。同時に、我が国周辺では海上ロケットの打ち上げミッションがますます増加しており、関係港湾の近くに大規模な航空宇宙産業の集積地が徐々に形成されてきました。ロケット部品や物流資材の輸送需要も高まっています。

上記の兆候はすべて、我が国のロケット打ち上げミッションが海洋や港湾を利用する機会が増えることを示し、必然的にロケット輸送船の積載量、貨物の大きさ、総合的な利益などの指標に対する要求が高くなるだろう。ロケット輸送船には今後も新しい船種、新しい動力源、新しい技術が採用されていくことが期待されます。将来的には、航空宇宙産業と造船産業が協力して、より多くのロケットをより頻繁に飛行させ、より多くの衛星を配備して国民経済と国民生活に貢献し、より深い宇宙を探索し、中国人が月や火星に着陸するという壮大な目標を達成するでしょう。

私の国では、海上で輸送され打ち上げられるロケットがますます増えるだろう