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宇宙

宇宙政策委員会の有識者グループ、再使用型ロケットの開発を提言 64

ストーリー by headless
開発 部門より
宇宙政策委員会の宇宙輸送システム部会が、2040年~2050年ごろの宇宙輸送システムに関するワーキンググループでの検討状況を取りまとめた(宇宙輸送システム 長期ビジョン素案の検討状況: PDF日本経済新聞の記事毎日新聞の記事)。

現在宇宙輸送システムの主力となっている使い切り型のロケットでは打ち上げのたびに機体の製造費用が発生するため、打ち上げ費用の大幅な低減が可能な再使用型宇宙輸送システムの開発が各国で行われている。衛星打ち上げや宇宙探査では使い切り型ロケットが当面使われるとみられるが、月ラグランジュ点ステーションや月・火星基地などへの大量輸送の需要が発生した場合は再使用型の軌道間輸送機(OTV)ネットワークの構築が予想されるという。現在JAXAを中心に再使用型システムが研究されているが、実験機を開発して順次実証機、試験機へと発展させていく必要があるとしている。再使用型システムの開発には技術的なリスクが伴うため、実験機の研究開発は国が主体となって進め、実証機や実用機の段階からは民間投資の取り込みについても検討するとのことだ。

usagito 曰く、

再使用型宇宙機の運用コスト/リスクの高さについてはスペースシャトルで勉強して、その教訓の上に「こうのとり」などが開発された、とタレコミ人は思っていたのだが、再使用型の方が有利になるプロセスでも発見されたのだろうか。また、技術開発計画としては、実現時期が遠すぎるのではないだろうか。

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  • by 90 (35300) on 2013年12月21日 16時06分 (#2515923) 日記

    90年代かもっと前から日本はずっと「そのうち単段再使用スペースプレーンをやりたい」と言い続けていて、現実とは無関係にコンセプトモデルを博物館に飾ったりしてるけども、ロケットは液体酸素と液体水素か灯油かを燃やすというところから何も進歩していないし、材質もアルミとチタンと鉄から何も変化していない。世界最高のでかいロケットエンジンはいまだに80年代のアメリカかソ連で設計されたやつだし、それより絶対的にいいものを作る必要も技術もここ30年間に出てきてない。例えば炭素繊維を使って今までの倍の出力のロケットエンジンができたとか、厚さ0.5mmで高さ20mの円筒形の液酸タンクができたとか、A4サイズで0.5gしかないけど手袋にすれば溶けた鉄で粘土遊びができる断熱シートができたとか、別にそういうこともないし。

    だからロケットの体積のうちペイロード部分を増やしたいのだとか、見かけ上大部分が戻ってくるとうれしいのだと言うなら気持ちはわかるけども、ここから何かが生まれるとは思えない。過去に描いた資料の年になっちゃったから「2000年頃」「2010年頃」っていう表記を20年ずらしただけという印象。

  • > とタレコミ人は思っていたのだが、
    真の宇宙利用の拡大(それが人類全体に必要なのかという議論はさておき)のためには宇宙輸送のコストが革命的に下がる必要があるが、現状の使い捨て打ち上げ機は毎度製造費用が発生するから原理的にコストが1桁2桁というレベルで下がることはない、というのはスペースシャトル以前から今現在まで変わってない。
    一方で、軌道へ行く上段まで完全再使用とかSSTOとか空気吸込み式エンジンなどは、実現するにしても宇宙開発機関の職掌ではないところの技術が革新的に進歩した後、今の関係者が皆くたばった後の話で、これらの「すごい未来のすごい輸送機」がロードマップの先の方にとりあえず書いてあるという構図もやっぱりスペースシャトル時代からずっと変わってない。
    結局のところ、こんな類の長期構想はおよそ世界中で同じようなのがずーっと、目標年度を1年/年ずつずらす以外は変化なく続いてきてて、また同じような「長期ビジョンの素案」なんて出してみても、それに目新しさもニュース性もないのだよね。新聞だって暇ネタその1みたいな扱いでしょ。

    ただ変化があるとすれば、完全再使用は無理でも、図体が大きくてコストで占める割合が大きく、その割に速度も高度も小さいから回収再使用が容易と考えられるブースタ/第1段、ここの再使用は頑張れば出来るんじゃないか、やってみてコスト的にメリットがあるところまでもしかしたら行けるんじゃないか、という兆しがSpaceXあたりからようやく出てきたこと。あれが本当にうまくいくようなら次の基幹ロケット(アリアン6とか長征5とかアンガラとかH-IIIとか)のそのまた次あたりには考えないといけないよね、将来のすごい完全再使用機へのステップという口実で……みたいな期待感はまったく無いではない。

    • てか、スペースシャトルでもブースターは再利用されてましたから、そこだけに限定するなら行けそうな気はします。
      オービターというか人や荷物を載せるキャビン側の設計については、結局運用を重ねないとノウハウは貯まらないわけで、
      いつか航空機並の運行回数になれば、同程度の安全性は確保できるようになると思います。
      が、航空機は一応人が住んでる地域同士を結んでいたからそれなりの需要を得られ(→改良の原資が得られ)ましたが、
      行き先が普通の人が行かない世界で、資源なり何なりを持ち帰るにしてもまずその開発方法から考えないといけないレベルでは、
      なかなか進まないでしょうね。

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    • by Anonymous Coward

      実現が2040年−2050年って時点で真っ当なプランではないですな。
      単にその頃にはそういうものが出来てたらいいな(願望)をスケジュール表に載せただけ。

      もし本気でやるなら、例えば2020年までに1段目のフライバックブースターを実現、この時点で足りない技術はこれなので何年を目処にこれとこれを開発して・・・という話が当然付いてくるわけですから。
      そもそも、再使用型といってもファルコン9が目指すTSTOからSkylonみたいなスペースプレーンまでいろいろある訳で、手段を曖昧なまま目標決めてうまく行くとは、言った本人だって思っ

      • 15年も前にもこんな話がありましてね…。

        実際には作りもせん往還機がどうこうてのは通常営業と言うかなんと言うか。
        でも、今度ばかりは米欧が次世代打上機のコストダウンのために1段目やブースタの再利用(スペースX、ブルーオリジン、アリアン6)に舵を切ってるので、液酸液水版長征5,6,7と言うかパチもんデルタヘビーみたいなH3作ってる場合じゃないと思うんですけどねえ。

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        • それは分からんではないのだけど、今が下段の再使用に乗り出す時かというのも微妙なのだよね。SpaceXはちょっとした勇み足かもしれないという。

          製造コストが大きさに大体比例するとして、1段目を新造せずに済むなら製造コストは1/4とか1/3にはなるけれど、でも総コストの1/3くらいを占める射場整備のコストはそのまま残って、追加で回収・再整備のコストが増える。
          一方で現実的な機体の配分のロケットでは、ツィオルコフスキーの公式の言うとおり、1段目が1段目の役割だけ加速したうえに減速もエンジンでやって着陸までするとなると、その能力は1/3減とかになるのは避けられない。

          となると、回収再使用による能力の低下をできるだけ避けつつ、追加でかかるコストは極限まで抑えないと再使用の旨みが吹き飛んでしまうわけで、そこをSpaceXがやりおおせるのかどうか、正直ボクは半信半疑です。
          現状のファルコン9のコストだって確かに安いけれど、それでもアリアン6やH-IIIが目標にできる程度の安さにしかなってないし、それでさえ何処かから持ち出しはないのか、ちゃんと値札通りのコストでやっていけるのかは外部には分からないですし。

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    • by Anonymous Coward

      思い出してみれば、「ソユーズなんて時代遅れだ!」と言ってたのはゴルバチョフ。
      ソ連時代から時代遅れだと言われてたものが、未だに現役!
      もういっそのこと、一段目はダンボールと樹脂とフィルムで作ったら?
      「どうやって姿勢制御するんだよ?」という声が聞こえてきそうだが。
      とりあえずまっすぐ飛べばいいんだろ?
      耐燃性強化ボール紙で筒を作り火薬詰めて数百本束ねればかなりの推力が得られるだろ?
      推力のムラを補償する仕組みが思いつかないけど何とかならないかな?

    • ってのは、日常生活や他の業種なんかを見渡しても事実だとは思うけどね。

      これだって月やラグランジュポイントとの往復のような長距離での話なんだし。

      • by Anonymous Coward

        まともに宇宙開発を行うには安上がりな方法が必要で、それには再利用型の宇宙船を(もちろん低コストで)実現でする必要がある、ってことなんじゃ?

  • 再使用型宇宙船のリスクが高いことくらいはね。
    だがやらなければ今後宇宙開発は確実に停滞する。
    20世紀からほとんど変わっていないロケット技術を何とかしなければ、いずれ宇宙技術全体が瓦解してしまう。

    単段式で再使用することに無理があるのだから、今後は2段式の再利用宇宙船に落ち着くのでは? たとえばこういうの。
    http://www.soranokai.jp/pages/shuttlerocket_1.html [soranokai.jp]

    • by Anonymous Coward on 2013年12月21日 22時00分 (#2516041)

       細かい砂に覆われた月面探査には二足歩行ロボットは不適当で、移動、観測にクローラー型が適しているとの結論は出されています。二足歩行ロボットの誤りは科学技術的な面だけではありません。その原因は、行政が描いた非合理な路にそってシナリオをつくったこと、しかも拙速に結論をまとめようとして第三者の公正な意見を聴取していないことです。さらにいえば、最大の理由は、総合的に宇宙科学、技術、文化、歴史など広範な知識と識見を持たない有識者で専門部会を構成したことで、宇宙の深さを知り、広い知識とバランスのとれた宇宙専門家を専門部会に入れればこのような誤りはなかったと思います。

      このような見当違いな検討を行う傾向は、最近のおおくの会合に見られると思うのはわたしだけでしょうか。

      http://www.soranokai.jp/pages/shuttlerocket_1.html [soranokai.jp]
      --
      日本におけるプロジェクト立案

       官僚+「専門家」の委員会、が基本的構造
       但し、「専門家」を選ぶのは官僚

       どのような専門家を選べがどのような結論がでるか、は選
      ぶ側にはわかっている
      つまり、「専門家」にはあまり意味はなくて官僚が決める。但
      し、官僚はそんなに中身に詳しくない(ひとつの部門に 2-3年
      しかいない)
      このため、知識の不足に基づく判断をする。そうすると、ほ
      ぼ自動的に時代遅れな判断になる。

      http://jun.artcompsci.org/talks/fukui20120614.pdf [artcompsci.org]

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    • スペースXのファルコン [spacex.com]も ブルーオリジン [blueorigin.com]も 近年中に初段の回収を実際に行う訳でねえ。今から計画してもH3のバリエーション全部作ってその後でしょう?アリアン6も上2つの直ぐ後に作られるだろうし。
      もうその頃には日本国の計画でしか日本製ロケット上げられなくなってるんじゃないですかね。
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      • 日本の宇宙技術は土台となるICBM技術がない。だから打ち上げコストを下げたくてもそのために新規技術を開発せねばならず、結局それがコストを引き上げるという矛盾を抱えている。そもそも基礎技術軽視の日本にロケット技術にかけられる予算はない。

        正直、日本はH3とイプシロンの商業利用などやめた方がいい。JAXAは国内需要と基礎開発に集中し、どうしても商業進出したければ観測ロケットを改造した超小型衛星打ち上げ機を開発すべき。

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  • by Anonymous Coward on 2013年12月21日 16時32分 (#2515928)

    そんな話もありましたね。
    http://www.shamen-net.com/news/news08.html [shamen-net.com]

    • by Anonymous Coward

      この形の宇宙船はどこもやらないけど、結局不利なのかな。

      母機に載せられて高度20キロで速度マッハ1まで持って行ってもらっても、そこから宇宙に行くには、高度300キロで速度マッハ30まで上げる必要がある。この程度なら、母機から打ち上げても地上から打ち上げても同じ程度と言う事なのかな。

      • by Anonymous Coward

        母機+軌道船というこの手のTSTOは母機がマッハ5程度まで到達できないと成立しません
        どこの国の宇宙機関の構想にも出てくるありふれた形式ですが時期尚早なので目立った動きが殆どないというだけの話です

    • by Anonymous Coward

      踊り踊ったり、ポエムを作ったりはすでにISSで実現出来たのですから、いまさら日本独自に有人飛行する必要性は無いでしょう

      • by Anonymous Coward

        で気が付くと中国に水をあけられていると

  • by Anonymous Coward on 2013年12月21日 17時51分 (#2515951)

    高価な下段液体燃料ロケットエンジンだけでも回収できれば(恐らく機体諸共回収より容易)、相当コストダウンが図れるのだろうが、泥棒ねこが素知らぬ顔で掠め取っていくだろうから、勧められんし。

    • by Anonymous Coward

      高価な下段液体燃料ロケットエンジンだけでも回収できれば(恐らく機体諸共回収より容易)、相当コストダウンが図れるのだろうが、泥棒ねこが素知らぬ顔で掠め取っていくだろうから、勧められんし。

      その「高価な下段液体燃料ロケットエンジン」を回収したとしても、毎回オーバーホールして燃焼試験して・・・じゃコストに見合わないしそもそも海に落ちて塩水被ったエンジンを再利用するのはヤだな。

      あと泥棒猫うんぬんのマゾ妄想って、やってて楽しい?

      • by Yohsa (2572) on 2013年12月22日 14時39分 (#2516212) 日記
        YF-100 [wikipedia.org] も知らないでドヤ顔してるような可哀想な子はそっとしておいた方が…(笑。

        # 各国それぞれ国情に合わせたロケット開発してる訳で日本のをパクっても参考になんてなりゃせんでしょうよ。
        # 特に中国なんて日本の遅れたロケットエンジンなんて調べても仕方ないだろうし。
        親コメント
  • by Anonymous Coward on 2013年12月21日 18時21分 (#2515966)

    再使用可能にして下さい。

  • by Anonymous Coward on 2013年12月21日 19時35分 (#2516003)
  • by Anonymous Coward on 2013年12月21日 21時02分 (#2516024)

    2050年目標なら軌道エレベータに着手しちゃえええええええ

  • by Anonymous Coward on 2013年12月21日 23時27分 (#2516069)

    ロケット技術者の食い扶持を残して技術継承させるために、常に何かしら開発が必要ってストーリーをもたないとね。開発期間も長いから、冗談抜きで世代交代しちゃうし。分かりやすく言えば自転車操gy(ry

    数十年後にまたいちからやり直す気概があるなら、やめちゃうのもアリかなとも思わないでもない・・・。

    • by Anonymous Coward

      別にやめるわけでもない。
      人工衛星打ち上げのための低コストロケットという点では、最先端の一翼をになってる。
      人を宇宙に送るための激高コストロケット(再使用含む)開発をしないということとは、大して矛盾しない。

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