長時間飛行技術、データ収集

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宇宙航空研究開発機構（JAXA）は三菱重工業と開発した新型の大型基幹ロケット「H3」4号機を30日に打ち上げる。同機には防衛省のXバンド防衛通信衛星「きらめき」3号を搭載。H3で初となる地球からの高度3万6000キロメートルに位置する静止軌道への衛星投入を実施する。また、将来的に活用を見込む静止軌道に衛星を投入する技術の実証を行う予定。H3の高度化を加速し、世界から選ばれるロケットを目指す。 【写真と一覧表】H3ロケット、これまでの打ち上げ実績 H3ロケット4号機では、H3で初の静止軌道への衛星輸送を実施する。これまでの打ち上げでは、多くの地球観測衛星が周回する高度2000キロメートル以下の低軌道に衛星を投入してきた。今回衛星を投入する静止軌道は、投入した衛星が地球の自転と同じ速度で移動するため、特定の地域を24時間体制でカバーできるという利点がある。気象衛星「ひまわり」や日本版全地球測位システム（GPS）の準天頂衛星システム「みちびき」といった通信や気象観測を行う衛星が利用している。 静止軌道に衛星を投入するには、ロケットで「静止トランスファー軌道（GTO）」という軌道に入る必要がある。GTOは楕円の軌道を描いており、地球から近いところでは高度約200キロメートル、遠い場所では3万5000キロメートルになる。GTOまで衛星をH3の2段エンジンで投入した後にエンジンを停止して分離し、高度が高くなったところで静止軌道に移る仕組み。今回は、きらめき3号をGTOまで運ぶことが一番のミッションだ。 静止衛星の輸送に関してロケットの仕事はGTOに衛星を投入するまでであり、その後は衛星が自力で静止軌道まで飛行しなければならない。また赤道付近から見たGTOの傾きは0度であり、赤道から近いほど衛星を静止軌道に投入しやすいが、JAXA種子島宇宙センター（鹿児島県南種子町）は北緯30度であるため衛星を投入するGTOも約30度傾いている。傾いたGTOから静止軌道に衛星が自力で移るには燃料やエンジンを使いながら静止軌道を目指さなければならず、衛星の劣化につながる。 そこで衛星をGTOに投入した後もロケットの2段エンジンから分離せずに長時間飛行する技術「ロングコースト」を開発中。高度3万6000キロメートル付近に近づいた段階で2段エンジンを再々着火し、GTOの傾きを20度まで下げることで静止軌道により近い軌道まで衛星自身の燃料やエンジンを使わずに運べるようになる。 H3ロケット4号機の打ち上げでは、きらめき3号の分離後にロングコースト技術の実証に必要なデータを収集する。JAXAの有田誠プロジェクトマネージャは「チリ・サンチャゴ局を使って長時間飛行中の燃料タンクの温度や燃料となる液体水素の失われ方などを調べる」と説明。将来的に、ロングコースト技術はJAXAや総務省などが開発する技術試験衛星9号機（ETS―9）の打ち上げ時に実証する見込み。 ロングコースト技術は従来機「H2A」の高度化を目的に開発が始まり、H2A29号機で使われた実績もある。海外では米スペースXのロケット「ファルコン9」でも使われるようになっており、最近では欧州宇宙企業のアリアンスペースの新型の大型ロケット「アリアン6」にも導入する見込みだ。アリアンスペース東京事務所の高松聖司代表は「静止衛星を扱うユーザーからロングコースト技術の需要が高まっている」と強調する。H3にロングコースト技術を搭載できれば、日本だけでなく海外からの顧客獲得にもつながるかもしれない。