[사이언스 PICK]3Dプリンターでスペースランチャーを作る?…「格安宇宙旅行」は実現するのか?


記事の概要

米国のロケット会社と日本の宇宙機関が「3D プリント部品」でロケットの打ち上げを試みる
3Dプリンティングはロケットの部品点数と打ち上げコストを削減…ロケットのリサイクルと移植への期待

[서울=뉴시스]アメリカのロケットメーカーRelativity Space社の3Dプリントロケット「Terran 1」。 (写真 = Relativity Space 提供)

[서울=뉴시스]▲ユン・ヒョンソン記者〓宇宙技術先進国である米国と日本では、「3Dプリンター」で部品を製造して打ち上げ費用を抑えるロケットが登場した。 高コスト巨大産業の代表格である航空宇宙産業は、スペースX社のロケットリサイクルによる新たなコスト削減策が生まれ、人気が高まることが予想されます。

業界によると、11日、米ロケットメーカーのレラティビティ・スペースと宇宙航空開発事業団(JAXA)が今週、3Dプリントの製造技術を統合した宇宙ロケット「テラン1」と「H3」を打ち上げた。

テラン1号の打ち上げは胴体の問題で中止され、H3は打ち上げ後の第2段エンジンの失火により打ち上げに失敗し、胴体を破壊した。 米国と日本はどちらも被害を受けていますが、航空宇宙産業は他の側面にも注意を払っています。 ロケットを作る新しい方法である3D印刷は、両方のロケットに適用されました。

◆3Dプリント部品を使った日米ロケット…打ち上げ失敗でも「コストダウン」期待↑

高さ 33.5m、直径 2.28m、重さ 9280kg のテラン 1 は、体の 85% が 3D プリンターで作られていることが知られています。 Relativity Space によると、Terran 1 は、3D 印刷技術を使用してこれまでに作成された最大の金属物体と見なされています。

Terran 1 は、2024 年に Terran 1 が改良型の「Terran R」ロケットを打ち上げる前のテスト打ち上げであるため、サイズは比較的小さく、搭載重量は 1250 kg と低くなっています。高さ66m、重さ20トンを目指します。

Terran 1 は 3D プリント技術を使用して、部品点数を通常のロケットの 1/100 に減らし、製造期間を 60 日未満に短縮しました。 燃料に関しては、再利用可能な液体酸素(LOX)と液体天然ガス(LNG)を使用することで、経済的な実現可能性をさらに向上させました。

Terran 1 は米国フロリダ州ケープカナベラルの発射台から 8 日午後 1 時 (EST) に打ち上げられる予定でしたが、午前 3 時 35 分に打ち上げは中止されました。 Terran 1 の新しい打ち上げ時間は、11 日の午後 1 時から 4 時 (KST 12 日の午前 3 時から 6 時) です。

[가고시마=AP/뉴시스] 日本の新しい主力ロケットH3-1が7日午前、鹿児島県の種子島宇宙センターから打ち上げられた.宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、H3の第2段ロケットが点火に失敗したと発表し、命令を送った.航空機を破壊する。 2023.03.07.

JAXAと三菱重工業が約2060億円をかけて開発したH3二段式ロケットは、前身のH2Aより約10メートル高い57メートル。 H2Aに比べてエンジン部品点数を約20%削減しながらも推進力は1.4倍に達すると試算。

H3は7日午前10時37分、鹿児島県の種子島宇宙センターから打ち上げられたが、第2段エンジンに不具合が発生し、約14分で機体破壊命令が出された。後で。 発売。

H3には、打ち上げコストを下げるために様々な新技術が適用されていることが知られています。 Terran 1 ほど具体的ではありませんが、H3 には 3D プリントを使用した機体パーツも装備されています。

それだけでなく、宇宙専用の製品ではなく、自動車業界で使用されてきた既製品を使用しました。 JAXAによると、H3の一部の部品は一般的な工業製品の製造方法と同様に製造されており、アビオニクス(アビオニクス)システムの単価を下げながら、コストに対する性能を大幅に向上させることに成功しています。

◆3Dプリントでロケット打ち上げコスト大幅ダウン…「宇宙発射機も工業製品に」

Relativity Spaceが見積もったテラン1号の打ち上げ費用は、1回の打ち上げにつき約1200万ドル(約159億ウォン)。 来年打ち上げられるテランRの場合、3Dプリント部品の割合が増えると予想され、ランチャー自体のリサイクル技術まで​​適用されるため、コストはさらに削減されると予想されます。

JAXAはまた、将来的にH3部品の数を減らし、3Dプリンターの使用を増やし、打ち上げの費用を50億円(約484億ウォン)に削減することを目指しています。

最近、民間部門が米国の SpaceX 中心の航空宇宙産業を主導する新しい宇宙時代が到来したため、業界の主なトピックは打ち上げコストの削減です。

SpaceX は 2017 年に最初に「ファルコン 9」ロケットのリサイクルに成功して以来、これまでに 2 桁の数のロケットをリサイクルしました。 打上げ後に船外に落下したロケットはバージなどで回収し、整備後に新たなペイロードを搭載して打上げます。

現在、ファルコン9の打ち上げ1回あたりの費用は約6700万ドル(約886億ウォン)。 SpaceX は、ロケットのリサイクルに加えて、3D プリントを使用して部品を製造することでも知られています。 スペースXは、ロケットのリサイクル技術を進化させ、3Dプリントの利用を増やして、打ち上げコストを10分の1の600万ドル(約79億ウォン)レベルまで削減する計画だ..

SpaceXの「Falcon 9」ロケットは、打ち上げ後にリサイクルのために海から回収されます。 (写真=NASA YouTubeキャプチャ) ※転売禁止、DB禁止

新たな宇宙時代において、価格競争力や耐久性、発射性能の重要性が急速に高まっています。 実際、SpaceX の Starlink プロジェクトなど、多数の小型衛星を迅速に打ち上げる試みがより一般的になりつつあります。 打上げサイクルが短くなる中、打上げあたりのコスト削減は喫緊の課題です。

アメリカや日本だけでなく、欧州宇宙機関(ESA)も低コストの宇宙打ち上げ協議を行うことで革新的な企業を発掘しており、中国では「Link Space」という民間企業がリサイクルロケットの打ち上げを計画しています。今年の終わり。 インド企業のスカイルート・エアロスペースも、3Dプリンティング技術を積極的に活用することで、ロケットの打ち上げコストを1kgあたり数千ドルから10ドル(約1万3000ウォン)に引き下げるという野心を打ち出している。

航空宇宙の専門家は、「ロケットを打ち上げる目的は人工衛星を打ち上げることであり、人工衛星は将来的に宇宙産業の中核となることは避けられない。韓国を含む多くの国はまだ考えている.しかし、民間部門が産業をリードする場合.利益を生み出すことに専念すれば、スペースランチャーは最終的に「製品」になるでしょう。

◎同情メディアNewsis [email protected]

Miyazaki Yumiko

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