新しい発射台は海南省文昌市で10日ごとに1段階ずつ建設されている。 (出典:新華社通信) |
熱帯の海南島にある「スーパーロケット工場」が来年完成すれば、中国の年間生産能力はほぼ倍増することになる。現在、ここは世界で最も多くのミサイルを生産できる施設でもあります。
中国は中型ロケットを使って毎年1,000基以上の衛星を宇宙に打ち上げる計画で、億万長者のイーロン・マスク氏の巨大企業スペースXの現在のペースに匹敵する。この新しいロケットは、スペースX社のスターリンク衛星よりも高い軌道に衛星を届けられるようにも設計されている。より有利な高度であれば、中国の衛星は米国のライバルを監視したり、圧倒したりすることさえ可能になるだろう。
2023年4月に中国航天誌に掲載された記事によると、長征8号チームを率いる中国発射台技術研究院(CALT)の上級ロケット科学者、宋正宇氏は、「巨大衛星群の構築」に向けた競争が中国の宇宙産業を新たな時代へと押し進めていると述べた。
近代的な生産ラインに向けて
中国は、スペースXのスターリンクサービスに追いつくため、すでに打ち上げた4,000基の衛星に加え、約13,000基の衛星を軌道上に打ち上げる計画だ。北京はまた、「GW」というコードネームのプロジェクトを通じてスターリンクのグローバルサービスをブロックすることを目指している。
しかし、中国の科学者らは、北京の現在のミサイルラインナップは依然として割り当てられた任務を遂行できないと述べている。長征ロケットのほとんどは小さすぎたり大きすぎたりした。言うまでもなく、中国の現在のロケット製造方法では「GW」プロジェクトに必要な速度を達成できない。
従来のロケット製造では、通常、作業員がさまざまな部品を組み立て、ロケットの固定された場所に取り付けます。ロケット自体は一直線に動くのではなく、作業員が動き回って組み立て作業を行う間、一箇所に留まります。現在、一部の近代的なミサイル製造業者は、戦闘機の製造で使用されるものと同様のパルス組立ライン技術を導入し、組立のスピードアップとコスト削減に取り組んでいます。
SpaceXは「ファルコン9統合組立ライン」と呼ばれる自動化システムを開発した。これは同期パルスを使用して、組立中にロケット部品を迅速かつ効率的に移動させる。この方法により、SpaceXは従来の方法よりも低コストでより多くのロケットを生産できるようになります。
科学者チームによると、中国海南省文昌市の長征8号製造工場はSpaceXのものと似た組み立て方法を採用するが、独自の利点もいくつかあるという。
パルス組立ラインを効率的に稼働させるには、最終製品を迅速に完成させるために高品質の部品を安定的に供給することが重要です。中国では、「世界の工場」として高精度が求められる製品も含め、多くの工業製品の生産能力が高いため、こうした作業は比較的容易かつ競争力のあるコストで実行できる。
コストを削減
中国航天の研究者による最近の報告によると、現在の長征ロケットを低地球軌道(LEO)に打ち上げるには、ファルコン9ロケットと同程度の1キログラムあたり約3,300ドルの費用がかかる。そのため、宋正宇氏のチームの科学者たちは長征8号のコストを削減する方法を模索している。
モーダルテストは、固有振動数と形状を測定する綿密なプロセスであり、エンジニアがさまざまな負荷と条件下でロケット構造がどのように機能するかをよりよく理解するのに役立ちます。歴史的に、体系的にテストされていないミサイルは失敗しています。
長征8号は、本格的な試験打ち上げを行わずに宇宙飛行に成功した世界初のロケットだった。その代わりに、中国の科学者たちは、ブースターが取り外され部品が交換された後でも、シミュレーションを使用して打ち上げを成功させるための動作パラメータを取得しました。
最新の設計・シミュレーションツールを使用することで、ロケットの「開発サイクル」は12カ月短縮され、試験コストも大幅に節約できたと研究チームは述べた。
より正確で連絡が取りやすく
さらに、中国の科学者らは、飛行中のミサイルを「誘導」し制御する新たな方法も開発した。
具体的には、テストの第2段階の最初の部分で、ミサイルは特定の標的に向かって準軌道軌道に沿って「滑空」しました。そして、第 2 部では、ロケットは利用可能なエネルギーを使用して自走に切り替わり、目標軌道に到達します。この方法により、科学者はロケットの軌道をより正確に制御し、計画された飛行経路からの逸脱を自己修正できるようになります。
ロング氏のチームによると、このロケットは高度約550キロで現在運用されているほとんどのスターリンク衛星よりも高い高度700キロの太陽同期軌道(SSO)に衛星を打ち上げるよう最適化されているという。
現在、SSO は主に地球観測衛星で使用されています。軌道は「太陽同期」されており、衛星は毎日同じ現地時間に地球上のどの地点の上空を通過するため、気温、植生の成長、海流の測定が容易になります。
SSO には、ほとんどの Starlink 衛星で使用されている LEO と比較して、利点と欠点があります。利点の 1 つは、衛星が同じ時間帯に同じ地域を通過するため、より一貫性のある正確なデータ収集が可能になることです。 SSO 軌道上の衛星は高度が高いため、地上局との見通しがよく、通信も容易です。
ただし、SSO にはまだ欠点があります。この軌道に到達するにはより多くのエネルギーが必要となり、SSO の衛星は LEO の衛星よりも地球から遠いため、応答性が低くなり、データの送信速度が遅くなる可能性があります。
科学者たちは、中国がSSO軌道上の衛星を使ってスターリンク衛星を追跡し、その動きに関するデータを収集できれば、その情報を使ってスターリンクの運用を妨害したり混乱させたりする可能性があると考えている。
ロケット打ち上げまでのカウントダウン
中国の新しいロケット工場は文昌市に建設中の商業宇宙センターの一部で、来年6月に最初のロケットを打ち上げる予定だ。
CATLによると、最初の発射台の主要構造は予定より20日早く完成し、「10日に1段階」のペースで組み立てられたという。
文昌市政府によると、海南省ではこれから雨季と台風シーズンが到来し、建設の進捗が遅れる可能性があるという。しかし、地方自治体は、プロジェクトの行政手続きを迅速化するために、書類作成や承認を含むさまざまな業務を処理する「オンサイト」サービスを積極的に提供してプロジェクトを支援していると述べた。
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