《宇宙 》
液体燃料でロケット発射実験は世界初、独自のデータ回収も
観測ロケットＳ－５２０－３４号機実験の概要説明及び機体公開
14日に内之浦から打ち上げ予定の観測ロケットＳ－５２０－３４号機実験の概要説明及び機体公開が、２０２４年11月11日、ＪＡＸＡ内之浦宇宙空間観測所で行われた。
身近な液体燃料（エタノール）を使いロケットを飛ばす技術は、世界各国で競われ開発されているが、実際にロケットを発射しての実験を行うのは、今回が初めてで、そのデータを独自のシステムで回収。
成功すると世界から大きな注目を集めることになるという。
写真＝ ランチャーにセットされた観測ロケットS-520-34号機を内之浦宇宙空間観測所にて撮影＝（11月11日・ＪＡＸＡ提供）
概要説明の登壇者は次の通り。
JAXA宇宙科学研究所学際科学研究系教授、観測ロケット実験グループ長で、鹿児島宇宙センター内之浦宇宙空間観測所の羽生宏人所長
名古屋大学未来材料・システム研究所の笠原次郎教授
JAXA研究開発部門第一研究ユニットの中尾達郎研究開発員。
観測ロケットS－５２０－３４号機実験「液体推進剤回転デトネーションエンジンシステム飛行実証実験」「インフレータブル型データ回収システムＲＡＴＳ２」の概要説明および質疑応答があり、観測ロケット機体公開もあった。
今回の打ち上げは、Ｓ－５２０－３１号機でのデトネーションエンジンシステム(ＤＥＳ)の宇宙実証の成功を踏まえ、液体燃料(エタノール)と酸化剤(液化亜酸化窒素)を用いた旋回型デトネーションエンジンシステム(ＤＥＳ２)を開発。
実際に宇宙空間で作動させ、その推進性能を評価することを目的とする。
ＤＥＳ２の作動中に取得された大容量データ(デジタル画像)は、搭載するインフレータプル型データ回収システム(ＲＡＴＳ２)にて回収する。
写真＝インフレータブル型データ回収システムＲＡＴＳ２
エンジンシステムの説明概要は次の通り。
デトネーションエンジンシステムとは、燃料と酸化剤の混合ガスが爆発的に反応した際に生じる衝撃波(爆ごう波)を 安全かつ効率良く推力に変換するロケットエンジン技術。
S－５２０－３１号機により､宇宙での飛行実証に世界で初めて成功した。
現在のデトネーションエンジンは、極めて高い周波数(1～100kHｚ以上)でデトネーション波を発生させることが可能になりつつあり、宇宙用エンジンとして実用化を視野に入れた研究開発が日欧米、アジアで活発である。
また、地上試験において、その高い推進性能が各国で確認されており、高性能なロケットエンジンとして実用化が期待されている．
さらに、デトネーションエンジンシステムが、打ち上げ振動･衝撃環境に耐え、Ｄ/Ｂ調整され、,高真空･微少重力環境下(スペース)にてエンジンを起動･停止し、かつ、安定作動することが、2021年7月に打ち上げられた観測ロケットS-520-31号機による飛行実験で実証された.
Ｓ-520-34号機の実験では、S-520-31号機での燃料/酸化剤にメタン(ＣＨ４)ガス/ＧＯＸを用いた旋回型デトネーションエンジンシステム(DES)の宇宙実証の成功を踏まえ、液体の燃料(エタノール)と酸化剤(液化亜酸化窒素)を用いた旋回型デトネーションエンジンシステム(DES2)を開発し、実際に宇宙空間で作動させ、その推進性能を評価する。
デトネーションエンジンの利点
〈より高い性能〉
形態が可能
〈より軽いエンジン〉
より高い燃焼器圧力の生成、より短い燃焼器長さ、より良い推進剤の混合、スロートなしの燃焼器、高周波数振動のみ卓越、より短いノズル長さ
〈全く新しいエンジン〉
より高い燃焼器壁面への熱流束、柔軟な形状構成とシステム統合
インフレータブル型データ回収システムＲＡＴＳ２の説明概要は次の通り。
インフレータブル型膜面シェル技術を適用した次世代大気突入システム「ＲＡＴＳ２」を用いて、旋回型デトネーションエンジンシステム(ＤＥＳ２)の大容量実験データの回収を行う。
観測ロケット実験において、高価な実験機や大容量データの改修要望が存在。
２０２１年Ｓ－５２０－３１号機にて実証されたデータ回収機ＲＡＴＳの２号機。
インフレータブル型膜面シェルは収納時は直径16㌢程度の円筒内部に収まる。
上空でガス注入・展開し直径１・２ｍまで広がる。
軽量で大面積の大気圏突入機は、空気力を効率よく利用することができ、大気圏突入、緩降下、軟着水、海上浮揚の一連のシークエンスをシンプルなシステムで実現可能。
ＲＡＴＳ実験の意義
ＲＡＴＳ実験は今後も継続的に実施、観測ロケットの定常的なデータ回収運用の実現を目指す。
観測ロケット実験の価値最大化に貢献。
定期的に再突入実験を行い、インフレータブル型膜面シェルの製造技術を向上させる。
貴重な実飛行データを取得することでリアルフライトにおける知見を蓄積。
質疑応答のあと、観測ロケット機体公開もあった。
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