■スペースXのスターシップについて答えるよ

https://b.hatena.ne.jp/entry/s/sorae.info/space/20241013-starship.html

YouTube に毎週投稿される宇宙開発の進捗を伝える各種動画を見ている知識の程度の私が、界隈の事情を知らないブクマカに答えてみるね。

Starship が目指しているもの： fully and rapidly reusable

まず。再使用可能な打ち上げロケット（下段）は SpaceX は既に実用化していて、ファルコン9 https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%83%AB%E3%82%B3%E3%83%B39 を今年は3日に1回程度のペースで打ち上げています。1機毎で言うと20回以上の打ち上げの実績が積まれていっていて SpaceX にとって再使用自体はもはや日常です。

今開発している Starship が目指しているのは単なる再使用ではなくて、大型化と共に fully and rapidly reusable な機体です。我々が普段利用する航空機がそうであるように、日常運用では再整備の必要がない全体の再使用、イーロンいわく https://x.com/elonmusk/status/1845633730154545465 同じブースターを一時間以後には再び打ち上げる、そんな世界です。 完全な再使用のためには上段も再使用が必要ですが SpaceX はまだ達成していないのでそこが大きな課題です。

Helfard

＞ 普通に着陸専用台を用意すべきでは？

戻ってきたらそのまま次の打ち上げ準備を始める運用を目指しているので、打ち上げた所に戻したいわけです。

sin4xe1

＞ 常々思っとるのだがコスト的にメリットあるんじゃろか

大型かつ完全な再利用で定期的な運用が出来れば、軌道に上げる重量当たりのコストがめちゃめちゃ下がることが期待されています https://youtu.be/-8p2JDTd13k?t=1834 （ところで３年前のこの動画では着陸脚を持つ予想になっていました）

usagirabit

＞ あとはその頻度で打ち上げる宇宙のゴミはどうするのかさえ打ち出せば。

全体を再使用するのでゴミは出ません（顧客の貨物として軌道に上げた衛星はゴミになりうるので、それはまた別の心配事ではありますが）。ちなみに今回の試験の上段は、周回軌道には乗らないコースを取っていて、途中で失敗があっても落下してくるようになっています。

エンジン噴射

SanadaSatoshi

＞ 制御スラスター的なものかもしれんが側面から火がチロチロ出てフラフラしながら降下してるから大丈夫か？と思ったが最後はスーッと綺麗に発射台に収まったな。これは盛り上がるわ

大きく炎が上がっていたのは燃料を流し込む接続口がある個所からでした。計画的な圧力調整のための流出なのか、不測の事態への意図的な対応なのか、弁の故障などなのか分かりませんが、姿勢の制御ではないでしょう。

grankoyan2

＞ 思ってたよりふらふらしてた。

上空からの降下の段階ではタワーには向かっていません。一直線にタワーを目指すと制御失敗で地上設備を壊してしまうリスクがあるので、海側の何もない地面をまずは目指しています。そこで減速をしっかりしてからタワーへ向かっているので、ふらふらしているように見えるのかもしれません。また、エンジン噴射の方向はきわめて高速に変更できるようになっているのでの炎はあちこちに向かっていますが、機体だけを見るとブレれずに滑らかに移動しているのが分かると思います。

roshi

＞ この姿勢制御をするために細かいノズルがたくさんついているんだろうなー（ちょっと集合体恐怖症感ある）。サターンVの巨大ノズルもロマンがあるけど。

第一段には33機のエンジンを積んでいます。内訳は外側に20機、その内側に10機、さらに内側に3機となっています。すべて性能は同じですが帰還時に使うのは内側の13機のみで、これらは噴射の向きが変えられるようになっています。中継動画の左下の円の表示を見ると、どのエンジンが稼働しているかが分かります。ぐっと減速する時に13機を吹かして、すぐに10機は止めています。じわじわ減速すると燃料が無駄になる（余分に使う燃料の分だけ、打ち上げ可能貨物重量が減る）ので、短い時間で減速させているようです。

su_rusumi

＞ 推力偏向ノズル1本でここまでホバリングできるのか

最後にタワーに近づく制御をしている時に吹いているのは、最も内側の３基です。 https://x.com/SpaceX/status/1845958325948895425 なお燃料が無くなっているこの時点でも機体は数百（二百？）トンはあるっぽいです。エンジンは一つで最大230トンぐらいを持ち上げられます。なのでかなり出力を絞ってるはずです（1機の故障ならリカバーできるのかも）。

ちなみに

• 第一段のエンジンは当初29機（内訳 20-8-1）で開発されていましたが、飛行試験に入った段階から33機に変更されました。今後能力増強のためにさらに増やす（20-10-5で35）という噂もあります。これはノズルの径に収まるように上部の機器や配管がコンパクトに設計されているために可能になっています。
• 内側の方向変更はこんな感じ https://x.com/elonmusk/status/1472052839316963329 （少し古い動画なので29機の構成になってます）
• エンジンは改良が進んでいて性能を高めながら、よりコンパクトになっていっています https://x.com/SpaceX/status/1819772716339339664 部品点数が少なくなり軽量化され信頼性も上がる事が期待されます。なお、今回飛んだのは第２世代です。
• この第３世代の画像が公開された時「いやこれ取り付けるべき機器を省略した半完成品で、良く見せてるんじゃないの？」とも言われていましたが、その姿のまま稼働している映像が公開されて界隈が唖然としていました。 https://x.com/Gwynne_Shotwell/status/1821674726885924923
• 一つのエンジンは小さいため、工場構内で運ぶときは自走する台車に載せて実に簡単に運んでいます。 https://x.com/VickiCocks15/status/1815531698890641764 （カートにはマリオカート由来の名前が付いている模様。工場や発射場のすぐ脇が公道なのでリモートカメラでこんな風に開発の様子を撮影しているグループが複数居て、ライブ配信や見どころ動画が同好に提供されています）
• 大型のエンジンではもっと取り回しは大掛かりになるので、この小さなエンジンという選択は製造やメンテナンスの際のコストにも効いてくるでしょう。

（長すぎるためか書けないので分割するよ）

Permalink | 記事への反応(1) | 22:04

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