ブルームーン着陸船が公開、月へはいつ飛ぶのか？

最近、NASAのネルソン長官がブルーオリジンを訪問し、同社はその機会を利用してブルームーン月着陸船の貨物バージョンの実物大模型を公開した。この貨物着陸機は「ブルームーンMK1」と名付けられ、ブルームーンMK2有人着陸機の一連の主要技術を検証します。しかし、ブルームーン着陸船がいつ月へ飛ぶかはまだ発表されておらず、有人月面着陸の時期はさらに心配な状況だ。

強力な貨物積載能力

超富豪ベゾスの「お気に入り」であるブルーオリジンの技術力は、民間航空宇宙企業の中ではスペースXに次ぐものだ。ベゾス氏はまた、自身のコネを使って積極的にロビー活動を行い、NASAの有人月面着陸船の入札で再び勝利し、入札を再開した。 2023年5月、彼は競合他社を打ち負かし、NASAの第2回有人月面着陸船契約を獲得した。

ブルームーンMK1着陸船のレンダリング

ブルームーン着陸船がNASAの契約を獲得したのは偶然ではない。これは非常に先進的で高性能な月面着陸機であり、現在は貨物バージョンの実物大モデルしかありませんが、ブルームーンMK1着陸機の技術的性能は非常に驚くべきものです。ブルーオリジンによれば、ブルームーンMK1着陸船は同社が開発中のニューグレンロケットを使用して将来的に打ち上げられる予定だ。ブルームーンMK1着陸船は、直径7メートル、長さ21.9メートルのニューグレンロケットの大型フェアリングと、低軌道での45トンという巨大な積載能力の恩恵を受け、ニューグレンロケット1基のみで打ち上げることができる。

「ブルームーンMK1」は既存の着陸機に比べて容積や重量がはるかに大きく、性能も非常に強力です。ブルームーン着陸船は、高性能の液体酸素と液体水素の推進剤を使用し、高比推力のBE-7水素酸素エンジンと組み合わせているため、その積載量は当然優れています。ブルーオリジンのウェブサイトでは、ブルームーンMK1着陸船は最大3トンの積荷を月面のあらゆる場所に輸送できる能力があると誇らしげに述べられています。

3トン貨物のデータは退屈に思えるかもしれませんが、横方向の比較は非常に驚くべきものです。つい最近月面着陸に成功したインドのチャンドラヤーン3号着陸船の重量はわずか約1.75トンだった。米国の商業月面積載サービス計画による小型および中型の着陸船に関しては、その積載量はさらにひどい。米国が2024年に打ち上げを計画している月面探査車「ポーラー・エクスプロレーション・ローバー」の重量はわずか430キログラム、大型の火星探査車「キュリオシティ」と「パーサヴィアランス」の重量はわずか1トン程度だ。質量係数だけを考慮すると、ブルームーン MK1 貨物着陸船は 7 台の極地探査ローバーを月面に運ぶことができます。積載量の制約を考慮しても、キュリオシティよりもはるかに大きな月面探査車を輸送することは可能です。また、各種の物流物資、月面科学研究ステーションや基地のインフラ、各種科学研究ペイロードの輸送にも使用され、米国の月面科学研究能力が大幅に強化されます。

高性能クリティカルシステム

ブルームーンMK1着陸船も技術的に素晴らしいものです。ブルーオリジン社は、ブルームーンMK1の最初の着陸船はMK1-SN001と番号が付けられ、純粋なデモンストレーションミッションとなる予定だと述べた。 SN002ミッション以降、着陸機は顧客のペイロードを運び、商業貨物サービスを提供する予定です。

MK1-SN001ミッションでは、ブルームーン着陸船の主要サブシステムであるBE-7水素酸素エンジン、極低温推進剤管理、飛行制御電子機器、通信および航法制御システムの実際の検証を実施し、これらの主要サブシステムの信頼性と着陸船の全体設計の実現可能性を実証するとともに、月面に100メートル以内で正確に着陸できる能力を検証します。

ブルーオリジンは、先進的で高性能なBE-7水素酸素エンジンを開発しています。 3D プリント/付加製造技術、水素と酸素の推進剤を供給する二重膨張サイクル、および約 4.54 トンの真空推力を採用しています。エンジンの全体的な設計は非常にシンプルで、真空比推力は453秒であり、これがブルームーン着陸船の強力な積載能力の基礎となっています。

正確な着陸を実現するために、ブルーオリジンはLIDARを使用した地形測位システムも開発している。着陸システムは、ニューシェパードの定期的な弾道飛行中にテストされ、その後ブルームーンMK1月着陸船でテストされる予定。ブルーオリジンは、開発中の精密軟着陸システムにより着陸精度の偏差を1桁まで低減できると述べた。

ブルームーンMK1着陸機が実現すれば、米国の無人月面探査能力は飛躍的に向上すると言っても過言ではない。 「ブルームーンMK1」は単なる無人貨物着陸機ですが、ブルームーンMK2着陸機はより強力な性能を備えています。液体酸素と液体水素の軌道上補給技術を極めて積極的に活用し、複数のBE-7エンジンを搭載しています。宇宙飛行士4人を月面に送り、最大1か月間活動を支援する能力を持つ。 「ブルームーンMK2」には貨物バージョンもあり、再使用時の最大積載量は20トン、1回使用時の積載量は30トンに増加する。 20トンの月面居住モジュールを輸送し、月面基地を建設する能力を持つ。

月飛行旅行はいつ行われますか？

ブルーオリジンが発表したブルームーン着陸船は先進的かつ強力で、短期的には無人月面探査、中期的には有人月面着陸、長期的には月面基地の建設まで、米国の宇宙ニーズを満たす能力を備えている。夢の中では長い距離を歩いたのですが、目が覚めたときにはまだベッドに横たわっていました。ブルーオリジンとブルームーン着陸船の開発の歴史から判断すると、ブルームーン着陸船の夢が実現するまでにはまだまだ長い道のりが残っています。

NASA長官がブルームーン着陸船の模型を視察

まず、ブルームーン着陸船の開発履歴は楽観できるものではありません。 「ブルームーン」は、実はアルテミス計画の開始後に提案された新しいコンセプトではありません。ブルーオリジンは2016年に早くもブルームーン着陸船のアイデアを野心的に提案し、ブルームーンプロジェクトは2017年に正式に公開されました。当初のブルームーン着陸船は4.5トンのペイロードを月面に届けることができ、2020年に初の月面着陸が行われると主張されています。

アメリカが有人月面着陸計画を開始すると、ブルーオリジンはブルームーン着陸船を積極的に宣伝しました。同社は2019年5月にブルームーンモデルを初めて公開し、6.5トンのペイロードを月に届ける能力があると宣伝した。強化された有人着陸船と貨物着陸船は、より強力な性能を備えています。

2019年10月、ブルーオリジンが先頭に立ち、ロッキード・マーティン、ノースロップ・グラマン、ドレイパーとともに「ナショナルチーム」を結成し、3モジュールの月面着陸船設計でアルテミス計画の有人着陸船を競い合った。この設計は以前のブルームーン着陸船とは大きく異なり、スターシップの月面バージョンに負けました。政治的駆け引きの末、ブルーオリジンは再び入札の機会を得た。

2023年にブルーオリジンが契約を獲得して復活を遂げましたが、今回のブルームーン着陸船のデザインはこれまでとは大きく異なります。ブルームーン着陸船は何度も設計変更が行われており、現在展示されているのは組み立て中の実際の着陸船ではなく、物理的な模型のみです。組み立て後にはまだ多くのテストが必要であることを考慮すると、「Blue Moon」の開発進捗は楽観的ではありません。

さらに、ブルームーン着陸船が月に到達するには多くの技術的な障害があります。 1つ目は「マウント」として機能するニューグレンロケットです。ニューグレンロケットは当初2020年に初飛行する予定だったが、3度の延期を経て2024年に変更され、さらなる延期も否定できない。ブルームーン着陸船の開発進捗状況は、さらに大きな問題です。 「ブルームーン」の核となるBE-7水素酸素エンジンは、今年3月末までにわずか4,000秒以上の高温試験を積み重ねただけだった。他の上段水素酸素エンジンと比較すると、その信頼性を検証するにはさらに多くのテストが必要です。ブルームーンの飛行制御および軌道姿勢制御システム、そして精密着陸技術も早急に開発される必要がある。 Aviation Week誌の10月の報道によると、ブルームーンMK1着陸船の最初のミッションは2024年から2026年以降に延期された。ブルーオリジンの開発スケジュールは常に遅れており、信頼性が低いことを考慮すると、ブルームーンMK1-SN001が3年以内に月へ飛行する可能性は低い。

アルテミス計画のスケジュールでは、2029年のアルテミス5号ミッションでブルームーンMK2着陸船が使用され、ブルームーンMK2の無人月面実証は2027年に行われる予定です。ブルームーンMK2着陸船はサイズが大きいだけでなく、軌道上で液体酸素と液体水素の推進剤を補充する必要があります。現状では、地上で液体酸素や液体水素を補給することは非常に困難であり、軌道上で大量の水素や酸素推進剤を補給することはさらに困難です。ブルームーンMK2着陸船が2027年に月面着陸を実証することは想像しにくいですが、2029年に有人月面着陸が行われることはなおさらです。ブルームーンMK2着陸船が10年以内に有人月面ミッションを実行できるというのは、すでに非常に楽観的な期待です。 （著者：張雪松、画像提供：ブルーオリジン、ゲートキーパー：中国航天科学技術集団科学技術委員会副委員長、江凡）