アメリカ空軍の無人宇宙往還機X-37Bが6回目の打ち上げ ミッション内容の一部が初めて明らかに 【MILITARY BLOG】 2020年05月11日 23:21
アメリカ空軍の無人宇宙往還機X-37Bが6回目の打ち上げ ミッション内容の一部が初めて明らかにアメリカ空軍とボーイングが開発した無人宇宙往還機・X-37Bが5月16日に6回目のミッションを開始すべく、ケープカナベラルから打ち上げられる。X-37Bが宇宙で何を行っているのかこれまで謎に包まれていたが今回はミッションの一部が紹介されており、話題となっている。X-37BはNASA、アメリカ空軍、国防総省DARPA、ボーイング社が共同で開発した無人宇宙往還機。機体の目的として宇宙機開発に必要な技術開発や、宇宙環境での各種試験などが謳われているが、その具体的な内容はこれまでほぼ明らかにされていない。Photo from WikipediaX-37B三面図。スペースシャトルの約1/4ほどのサイズとなっており、飛行特性もよく似たものである。アメリカ空軍の無人宇宙往還機X-37Bが6回目の打ち上げ ミッション内容の一部が初めて明らかに5回目となる前回は無重力・真空環境での電子機器の放熱に用いるASETS-II自励振動型ヒートパイプの長期試験がなされたと報道されたが、他にも軍用衛星の軌道投入を行ったなどの噂がある。4回目のミッションから帰還したX-37B。作業員は有毒なスラスター燃料から身を守るべく防護服を着ている。2つ目のエンジンノズルが見当たらないが、このミッションで新型のイオンエンジンを搭載し、その試験を行ったためと言われる。アメリカ空軍の無人宇宙往還機X-37Bが6回目の打ち上げ ミッション内容の一部が初めて明らかにPhoto from U.S. Air Force往還機としてはミッションがかなり長期間に渡るのも特徴で、4回目には717日、5回目に779日間軌道に滞在している。何らかの耐久性を調べる実験を行っているものと見られる。今回の打ち上げに向けて、アリアンVのフェアリングに搭載されるX-37B。機体後部にサービスモジュールが搭載され、より多くの実験が行えるようになるという。アメリカ空軍の無人宇宙往還機X-37Bが6回目の打ち上げ ミッション内容の一部が初めて明らかにPhoto from Boeing今回のミッションにおいては、空軍士官学校の士官候補生らと空軍研究所が開発・制作した人工衛星FalconSat-8が搭載され、運用にも士官候補生達が参加する。またNASAは宇宙放射線への長期間の曝露が試料や種子に与える影響を調べる実験を行う。長期間の宇宙飛行には欠かせないデータが測定される。海軍研究所は太陽光のエネルギーをマイクロウェーブに変換し、地上の受信装置に向けて照射して電力供給するマイクロウェーブ送電実験を行う。これが実用化されれば前線基地や無人船舶など、補給が難しい対象にもエネルギーを供給できるようになるという。月への有人飛行をピークとした往年の宇宙開発ブームとはまた違った形での盛り上がりを見せている宇宙開発。民間事業者の躍進が目覚ましい一方、アメリカ宇宙軍は今回のミッションに管制・運用で参加するなど、軍事色の強い進出もまた目立ってきており、宇宙の軍事利用への注目度の高さが伺える。Source: Next X-37B Orbital Test Vehicle Scheduled to Launch > United States Space Force > NewsAir Force Academy satellite to launch aboard X-37B Orbital Test Vehicle > United States Air Force Academy > News Display
5月17日9時14分にケープカナベラル空軍基地の第41打ち上げ施設からX-37Bはユナイテッド・ローンチ・アライアンス社（ボーイング+ロッキード・マーチンの合弁会社）製のアトラスV型ロケットで。打ち上げられました。打ち上げからおよそ5分後、X-37Bはロケットから分離され、打ち上げは成功しました。今回は6回目となり今回のミッションでは、サービスモジュールを追加してペイロードを追加。必要な電力、熱管理、さらにはデータ受信を行うことができるように設計を工夫したほか、将来的に再利用可能なプラットフォームとしての様々な技術実証も実施する計画だ。
Source:航空新聞社
サイズ的にはスペースシャトルの約1/4のミニシャトルであるX-37Bの開発の歴史は意外と古く、1996年NASAがX-37、と米空軍がX-40として元々無人往還機の研究を完全に別の無関係なプログラムとして開始されました。2004年に統合された計画です。
X-40
1998年X-40が900フィート（2700ｍ）ｍから投下され亜音速の飛行実験が行われ、後に120％にスケールアップしたが製作され、2003年にDARPAに移管した後2004年に開発プロジェクトはアメリカ空軍宇宙軍団に移管され現在はアメリカ宇宙軍のプロジェクトとなっています。
X-37Aは、スペースシャトルのカーゴベイ内のスペースに運ばれれ、宇宙空間で活動し、自力で地上に帰還する計画でした。結局は大気降下試験（アプローチと着陸試験ヴィーグルと呼ばれるALTV）として試験用に留まった。
X-37Bは軌道試験機（OTV＝Orbital Test Vehicle）として2機作られたのがX-37B。2010年に初めて打ち上げられた。
2006年初投下飛行実験が行われた。
1998年X-40が900フィート（2700ｍ）ｍから投下され亜音速の飛行実験が行われ、後に120％にスケールアップしたが製作され、2003年にDARPAに移管した後2004年に開発プロジェクトはアメリカ空軍宇宙軍団に移管され現在はアメリカ宇宙軍のプロジェクトとなっています。
X-37Aは、スペースシャトルのカーゴベイ内のスペースに運ばれれ、宇宙空間で活動し、自力で地上に帰還する計画でした。結局は大気降下試験（アプローチと着陸試験ヴィーグルと呼ばれるALTV）として試験用に留まった。
X-37Bは軌道試験機（OTV＝Orbital Test Vehicle）として2機作られたのがX-37B。2010年に初めて打ち上げられた。
2006年初投下飛行実験が行われた。
写真：© アランラデキ
X-37A（ALTV）「ホワイトナイト」
X-37Bは無人機であるためスペースシャトルよりも長期間軌道上を2年間飛行することができる。（スペースシャトルは16日）これはエネルギー源として太陽電池パネルを用いた省エネルギー設計によるところが大きい。
X-37Bは無人機であるためスペースシャトルよりも長期間軌道上を2年間飛行することができる。（スペースシャトルは16日）これはエネルギー源として太陽電池パネルを用いた省エネルギー設計によるところが大きい。
X37Bの太陽電池パネルに使われる材料はシリコン系が主で ４系統（単結晶、多 結晶、アモルファス、微結晶）、化合物系では７系統以上（III-V、IV、II-VI、 I-III-V族半導体と類似化合物、酸化物など）の多岐にわたる。また有機系材料として色素増感型、有機薄膜型の開発が進んでいる。X-37BはGaAs系の太陽電池パネルとリチウムイオンバッテリーを組み合わせた省エネ宇宙船である。
X-37C：有人宇宙機
X-37B宇宙機の様々なスケールアップ版が研究されています、宇宙ステーションへの加圧・非加圧貨物の輸送方法や、将来の月軌道ゲートウェイや低軌道投入。
X-37Cのサイズは、現在のＸ-３７Ｂの約１６５〜１８０％が検討されている。
大型のX-37Cは、5〜6人程度の宇宙飛行士をサポートできる大きさで、怪我をして担架が必要な宇宙飛行士が1人いることを想定して設計されています。
2011年発表された論文によると、将来のX-37C型宇宙船の乗組員搭乗部分は、宇宙船のペイロードベイに収まるような加圧されたコンパートメントで飛行することになります。座席は宇宙船の片側に沿って配置され、軌道上を移動するためのスペースを確保し、クルーが発射台の座席にアクセスできるよう設計されている。
アトラス・エボリューション・エクスペンダブル・ローンチ・ビークルの上に打ち上げられたこの宇宙船は、ランデブー、ドッキング、離脱、再突入、着陸を自律的に行うことができる。有人飛行が可能になれば、宇宙飛行士と貨物を混ぜてISSに輸送することができる。
民間小型有人シャトルDream Chaser 画像元
また、搭乗パイロットによる操縦も可能である。となると、偵察や攻撃に使え世界初の有人宇宙戦闘機となる可能性もあるのではないか？
ソース：https://www.spacesafetymagazine.com/aerospace-engineering/spacecraft-design/boeing-x-37c/
ソース：http://www.designation-systems.net/dusrm/app4/x-37.html
■宇宙太陽光発電
今回のX-37Bのミッションが宇宙太陽光発電の実験であるというのも興味深い。
米国も宇宙太陽光発電について国家をあげて研究していることが垣間見える。
私は、リベラルや原発脳の人達が主張する、原発を廃止して、風力発電・地上の太陽光発電といった再生可能エネルギー中心のエネルギー政策を導入せよといった主張は、お花畑すぎて聞く気が起きない。
エネルギーは天候といった予測不能なファクターがからむ要素で増減するのであっては大変困る。
核融合発電が確立するまでは、原発こそ基幹エネルギーとすべきなのだが、日本中に生息するバカ者のせいで、日本のエネルギー政策は綱渡り状態である。
核融合炉とともに待ち遠しいのが、宇宙太陽光発電の実用化である。
私は、昭和38年生まれ、新人類世代であるが、不朽の名作未来少年コナンを多感な16歳で視た世代である。未来少年コナン（1979年放送）は、核兵器を上回る最終兵器が使用された後の世界の話であるが、かつて文明が栄えていた頃は、宇宙太陽光発電が利用されていて、文明が滅びた跡に、わずかに残った文明の痕跡のインダスとリアに宇宙から降り注いだ巨大なエネルギーの恩恵の偉大さが脳裏に刷り込まれてしまった。
また、機動戦士ガンダム（1979～1980年放送）においても、宇宙太陽光発電ではないが、ジオン公国軍、最終兵器として太陽光を利用したのソーラレイシステム（コロニーレーザー）と対する連邦軍も太陽光を利用した最終兵器ソーラーシステムを打ち合ったことも印象的であった。
政府や、JAXAの宇宙政策 宇宙基本計画（平成28年4月決定）の根幹の一つが、滞在型宇宙旅行、軌道上での人工衛星組み立てとともに、宇宙太陽光発電（SSPS）プロジェクトであることは、案外知られていない。宇宙太陽光発電を推進する方々のトップは、たぶん自分と同じ世代で、少なからず、思春期にラナと宇宙太陽光発電に恋した人達のような気がしてなりません。
宇宙太陽光発電研究開発ロードマップについて 2017年3月28日 経済産業省製造産業局宇宙産業室
2045年実用を目標に宇宙太陽光発電所稼動に向けたロードマップが策定されており、日本は2025年から宇宙空間での実験フェーズに入るが、今回X-37Bのミッションが宇宙空間でのマイクロ波送信実験であるならば、米国は日本の5年先を進んでいる。
■SSPSの利点と課題
SSPSの利点 技術
地上の再生可能エネルギーと比較して、昼夜、天候の影響を受けにくく、エネルギー源として安定している。
強度の高い太陽光（地上の約1.4倍）を利用できる。
電力を必要としている地域へ柔軟に送電できる。（地上送電網整備の負担が軽減される。）
SSPSの課題 技術
宇宙空間への大量輸送技術、大規模宇宙構造物の構築技術、軌道上において長期間にわたり運用・維持（補修）する技術。
高効率で安全な発電、送電、受電技術。
SSPSの利点 安全性（環境影響等）
発電時に温室効果ガスや廃棄物が発生しない。
地上における自然災害（地震等）の影響を受けにくい。
SSPSの課題 安全性（環境影響等）
マイクロ波／レーザーが、人の健康、大気、電離層、航空機、電子機器等へ悪影響を及ぼさないよう配慮する必要がある。
スペースデブリ、太陽フレア等による損傷や破壊への対処。
運用寿命を終えたSSPSの安全な廃棄、もしくは再利用。
SSPSの利点 経済性
発電時に燃料費を必要としない。
化石燃料と異なり、紛争や需給逼迫に伴うエネルギー価格急騰の影響を受ける心配が少ない。
SSPSの課題 経済性
宇宙への輸送費をはじめ、建設、運用・維持、廃棄に関わるコストを他のエネルギー源と競合できるまで下げる必要性がある。
周波数（マイクロ波の場合）の確保。軌道位置、地上受電サイトの場所の確保等。
建設は、2040年～2050年宇宙輸送システムが社会インフラとして整備されていることが前提である。実際の建設となると国際宇宙ステーションと同じく、日本単独ではやはり実現困難であり、日米欧露が中心となった国際共同プロジェクトとなるような気がします。
やはり、大型商用宇宙太陽光発電所建設には、2050年の宇宙エレベーターの実用化を待つ必要があるかもしれません。
執筆中
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