ミサイル回収の成功はなぜ人類にとって重要な前進となるのでしょうか?

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スーパーヘビーブースター奪還の瞬間。（ビデオ：SpaceX）

スペースXは、10月13日午前8時25分（東部標準時）に南テキサスのスターベースから高さ400フィートのスターシップロケットを5回目に打ち上げ、着陸に成功した後にスーパーヘビーの第1段を捕捉した。

打ち上げから約7分後、スペースXのスーパーヘビーブースターステージは正確に着陸し、メカジラ発射塔の近くでホバリングし、塔は金属アームでそれを所定の位置に保持した。

「これはエンジニアリングの歴史に残る日だ」と、スペースX社のエンジニアリング品質システム担当マネージャー、ケイト・タイス氏は、背後のカリフォルニア州ホーソーンの本社でスペースX社の従業員が歓声を上げる中、ライブ解説で語った。「すごいですね！最初の試みで、スーパーヘビーブースターを発射塔に戻すことに成功しました。」

メカジラのロボットアームがスーパーヘビーブースターを捕獲することに成功したシーン。（写真：SpaceX）

高さ71メートルのスーパーヘビーブースターが地球から65キロの高度で分離すると、ロケットの上段は高度約145キロまで上昇を続け、時速2万7000キロの速度で地球を周回した後、予定通りインド洋に着陸した。

着陸前に、ブースターステージはラプターエンジン3基を再点火し、降下速度を落とし、メカジラ発射塔に向かって回転する。そこでブースターステージは「チョップスティック」と呼ばれる機械のアームで固定される。

スペースXのテスト成功は、人間、科学機器、貨物を月や火星まで輸送するための完全に再利用可能なロケットを開発するという同社の目標の一環である。

SpaceXは、人類の月や火星への移住など、さまざまな探査の達成を支援するためにスターシップを開発している。この宇宙船は、完全かつ迅速に再利用できるように設計されています（飛行間の所要時間を短縮するために、発射台にスーパーヘビーブースターを着陸させる予定であることからもわかります）。同社とイーロン・マスク氏によれば、この機能はスターシップの前例のないパワーと相まって、航空宇宙産業に革命を起こす可能性があるという。

NASAもこの宇宙船に信頼を寄せており、月探査のためのアルテミス計画における初の有人着陸機として選定している。すべてが計画通りに進めば、スターシップは2026年9月に打ち上げ予定のアルテミス3号ミッション中にNASAの宇宙飛行士を乗せて初めて地球の自然衛星に着陸することになる。

再利用可能なロケットはなぜ重要なのでしょうか?

ロケット打ち上げのコストは、搭載するペイロード、目的地、使用するロケットの種類など、さまざまな要因によって異なります。最近では、打ち上げの平均コストは数千万ドルから数億ドルの範囲に及ぶことがあります。

SpaceXのFalcon 9ロケットの打ち上げ費用は1回あたり約6,200万ドルと宣伝されているが、Falcon Heavyのような大型ロケットの打ち上げ費用は1回あたり9,000万ドル以上になることもある。 NASA は、高額の場合、スペース・ローンチ・システム (SLS) の打ち上げ 1 回あたりのコストが 20 億ドルを超える可能性があると見積もっています。

一定の高度と速度に達すると、宇宙船はブースターロケットを切り離して重量を減らし、地球の重力から脱出します。（イラスト：SpaceX）

宇宙探査技術は常に進化していますが、今日でも大きな課題の 1 つは宇宙飛行のコストを削減することです。ロケットの打ち上げを成功させるために、設計、製造、保守、テストに必要な労力と資材には多額の費用がかかります。

現在、宇宙船はブースターロケットによって打ち上げられています。一定の高度と速度に達するたびに、燃料と推力が尽きた時点でブースター段を徐々に切り離し、地球に落下させて重量を減らします。もちろん、これらのブースターステージは再利用できません。再突入プロセスで非常に高い摩擦熱が発生し、深刻な破壊を引き起こすからです。

使い捨てミッション用のロケットを従来の方法で製造すると、コストが増加し、打ち上げ頻度と規模が減少し、廃棄物が発生します。民間航空機を想像してみてください。もしすべてのフライトに新しい飛行機を建造する必要があったら、航空旅行は非常に高価なものになるでしょう。したがって、再利用可能なロケットがあれば、経済性と生産性に革命が起こるでしょう。

従来の使い捨てロケットとは異なり、スターシップなどの再利用可能なロケットは、回収して複数回打ち上げられるように設計されています。

これらのミサイルは次のような機能を使用します:

推進剤着陸: ロケットの第 1 段は自力で地球に戻り、エンジンを使用して降下速度を遅くしながら垂直に着陸します。

モジュール設計: ロケットのコンポーネントは、飛行の合間に簡単に分解して修理できるように設計されています。

熱シールド技術: 再利用可能なロケットは、再突入時に保護するために高度な熱シールド材料を使用できます。

高度な製造: 再利用可能なロケットでは、複数回の打ち上げでも耐久性を確保するために、高度な製造材料が使用されることが多いです。

再利用可能な打ち上げロケットの経済的利益は相当大きい。従来のロケットよりも再利用可能なロケットを使用すると、最大 65% 安くなります。このモデルは、衛星の展開、国際宇宙ステーション（ISS）への補給ミッション、月や火星へのミッションなどのミッションのコストを削減することを約束します。

再利用可能な打ち上げロケットは、コストの節約に加えて、宇宙探査に対するより持続可能なアプローチにも貢献します。廃棄されるロケット部品の数を減らすことで、環境への影響により深刻化する問題となっている宇宙ゴミも削減できるだろう。

さらに、再利用可能なロケットは使い捨てロケットよりも燃料の使用量が少ないため、環境にも優しいです。

クォーツ（出典：ガーディアン、NSTXL）

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