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韓国は再び失敗した…それは細部から壊れていますnuri

 昨年10月に失敗に終わった韓国型ロケット「ヌリ号」が15日午後4時、全羅南道高興郡峰来面(コフングン・ポンレミョン)の羅老(ナロ)宇宙センターから2回目の打ち上げが行われる予定だ。



しかし、韓国航空宇宙研究院は15日午後、韓国が独自開発した初の国産ロケット「ヌリ」の2回目の打ち上げについて、ロケットの酸化剤タンクのセンサーに異常が発生したため打ち上げ準備を進められなくなったと伝えた。これにより16日に予定していた打ち上げは延期を余儀なくされた。


ロケットを発射台に設置したことで変化するはずのセンサーの値が変わらないという。


航空宇宙研究院はトラブルの原因を確認するためロケットを一度発射台から下ろし、午後5時ごろに組み立て棟に運び、点検することが決まったと発表した。


原因が把握できていないため、打ち上げの日程は不透明な状況だ。


航空宇宙研究院は原因を分析し、問題点の補完作業を終えた後、再度打ち上げの日程を決める予定だ。


ヌリは1.5トン級の実用衛星を地球低軌道に乗せることができる3段式ロケット。昨年10月に実施された1回目の打ち上げでは目標高度の700キロに到達したものの、飛行中に3段目のエンジンが予定より早く停止し、ダミー衛星を目標軌道に乗せられなかった。


韓国型ロケット「ヌリ号」2回目打ち上げ、1回目と何が変わるのか


12日の韓国航空宇宙研究院(航宇研)の説明を総合すると、今回の2回目の打ち上げ時には、昨年10月21日にヌリ号が「異常飛行」をした原因に対して対策が講じられている。ヌリ号の目的は、1.5トンの衛星を低軌道(600~800キロメートル)に投入可能なロケットの技術を確保することだ。ヌリ号の1回目の打ち上げの際の成功目標は、衛星を高度700キロメートルに秒速7.5キロメートルの速度で投入することだった。


しかし、ヌリ号は、1段目の分離とペアリング分離、2段目の分離までは正常に進行したが、3段目の7トン級エンジンが目標の521秒間の燃焼ができず、46秒不足の475秒で終了した。そのため、衛星の速度が秒速6.8キロメートルしか出ず、落下してしまった。


科学技術情報通信部(科技情通部)と航宇研は、「ヌリ号発射調査委員会」を構成し、合計2600個ほどのテレメトリー(遠隔資料伝送装置)のデータを分析し解析した結果、ヌリ号の飛行中の振動と浮力によってヘリウムタンクに加えられる液体酸素の浮力が上昇したことにより下部の固定装置が外れ、ヘリウムタンクが離脱したことが一次原因だと推定した。この離脱したヘリウムタンクが動き続け、タンクの配管を変形させ、ヘリウムが漏洩し、さらに酸化剤のタンク上段と衝突して亀裂が生じ、酸化剤も漏洩して3段目のエンジンに注入される酸化剤の量が減り、エンジンが早く消えたということだ。


航宇研の韓国型発射体開発事業本部のコ・ジョンファン本部長は、「状況を分析するためにはデータが不足しており、映像もない状態だったため、事故を再現するには困難があった」と述べた。航宇研は、データ分析と想像力を動員して把握した原因の分析の妥当性を検証するため、地上で再現実験を行った。極低温ヘリウムタンクを液体窒素に浸して離脱する状況を再現した結果、非常に低い浮力でも離脱が発生することを確認した。


航宇研は、調査結果をもとに、ヘリウムタンク下部の支持部の固定装置が強化されるよう設計を変更して補強し、マンホールのふたの厚さを増やすなどの補強作業を4月に完了した。ロケット体系開発部のチャン・ヨンスン部長は、「構造の変更と部品の補強により9キログラム程度重量が増えたが、ロケット設計時に想定していた性能のマージン(余裕)は超過していない」と説明した。


ヌリ号の2回目の打ち上げと1回目の打ち上げで最も大きく変わる点は、モデル衛星だけでなく、実際に動作する人工衛星を搭載し飛行するという点だ。今回のヌリ号には、性能検証衛星と大学で製作した小型衛星4基が搭載される。


ヌリ号の1回目の打ち上げの際には、1.5トンのモデル衛星だけが搭載され発射された。今回は、モデル衛星とともに、168キログラムの性能検証衛星と4基の小型衛星が搭載される。その代わり、モデル衛星の重量が、設計重量に合わせるため1.3トンに減らされた。


モデル衛星の上端に設置される性能検証衛星は、衛星製造企業のAP衛星が開発した。性能検証衛星の任務は、ロケット投入性能の検証、小型衛星の射出、宇宙核心技術である搭載機器の検証テストなどだ。搭載機器には、韓国原子力研究院が開発した発熱電池(ETG)、ベンチャー企業ジャステックが開発した制御モーメントジャイロ(CMG)、アンテナ企業のEMWが開発したSバンドアンテナなどとともに、小型衛星発射管や小型衛星射出の映像撮影装置(VCS)など5つが装着される。発熱電池は今後、2030年頃に予定される月着陸船に適用可能な技術で、他の搭載機器も宇宙核心技術を開発するための装置だ。


性能検証衛星には、朝鮮大学、ソウル大学、延世大学、韓国科学技術院(KAIST)で製作された4基の小型衛星が装着される。合計3U~6U程度の小型衛星で、重さが10キログラム以下の“子供衛星”だ。1U小型衛星は、横、縦、高さが10センチメートル、重さ1.33キログラムの超小型人工衛星を指す。小型衛星の寿命は6カ月から1年だ。


ヌリ号が打ち上げられ、3段目が目標軌道(700キロメートル)に到達すると、まず性能検証衛星が分離する。それから70秒後にモデル衛星が離れる。分離した性能検証衛星の太陽電池パネルが太陽を向くなどして想定の場所につくと、それから2日間隔で小型衛星の分離が行われる。15日に予定通りヌリ号が打ち上げられると、23日に朝鮮大学、25日にKAIST、27日にソウル大学、29日に延世大学の順で小型衛星が分離する。性能検証衛星には、小型衛星のモデル衛星も搭載されるが、それも射出されれば、性能検証衛星は、7月頃から搭載機器の検証テストなど2年間の本格的な任務遂行に入る。


衛星宇宙探査体系設計部のアン・サンイル責任研究員は、「小型衛星を射出する際、性能検証衛星の体勢に影響を与えるため、元の位置に戻るための十分な時間を確保するよう、2日間隔で射出する」と説明した。


以下は、読者がこれを見たときのコメントです。


誰かは「前回1回目の打ち上げにより韓国には積んだ衛星の軌道投入ではなく想定された高度への到達が成功という基準を確立しました。今回は事前に目標高度到達を成功とするとして前回到達高度より50kmほど低い基準を発信済みです。ある意味で「成功を身近なものにする」進化というわけですが、「次回こそは」という意気込みがあったはずなのにそれと相反する目標にはやがて政治色をさらに強め実のないところへの無駄な投資へと変化する気配を感じます。」と言った。 


別の人 は「延期なんかしたら巻いたゴムが伸びてしまって推進力が弱まるぞ。」と言った。


別の人 は「ヌリ号の積荷重量は徐々に増やすのかと思っていたが「設計重量」に合わせて1.5トン程度にしたと書いてある。


低軌道1.5トンというとインドのよりも非力だが図体は倍あって見た目はH-2クラス。どういった事情なのだろうか。」と言った。


別の人 は「前回は半分成功、今回は「試験でいえば、あと5点足りなかった」になるのか「大成功、各国は何度も失敗の結果、ようやく成功しているのに瓜は2回目で宇宙大国に!」とのたまうのかいずれにしても騒々しくなりそうです。」と言った。

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