シグナス (宇宙船)
アメリカの無人宇宙補給機
| シグナス補給船 | ||
|---|---|---|
 | ||
| 詳細 | ||
| 役割: | ISSへの物資輸送 | |
| 乗員: | 0名 | |
| 打ち上げロケット: | アンタレス | |
| 寸法 | ||
| 標準型 | 拡張型 | |
| 全高:[1] | 3.66 m | 4.86 m |
| 直径: | 3.07 m | 3.07 m |
| 重量: | 1,500 kg | 1,800 kg |
| 体積:[2] | 18.9 m3 | 27 m3 |
| 打ち上げペイロード:[2] | 2,000 kg | 2,700 kg |
| 廃棄ペイロード:[3] | 1,200 kg | 1,200 kg |
| 性能 | ||
| 滞在期間: | 約30日間 | 未定 |
シグナス（英語: Cygnus）は、アメリカ航空宇宙局 (NASA) の商業軌道輸送サービス (COTS) の契約に則り、オービタル・サイエンシズ社（OSC、後のノースロップ・グラマン・イノベーション・システムズ）の開発した国際宇宙ステーションへの物資補給を目的とした無人宇宙補給機である。
概要編集
COTSの第1候補としてK-1を開発していたロケットプレーン・キスラーが資金計画が不透明な中で2007年に資金調達に失敗し、それが原因でCOTS契約が終了されたことを受け[4]、2008年にCOTSの第2次選考を行いスペースXのドラゴンとともにシグナスが新たに契約された[5]。
標準型2段式アンタレスによって打ち上げられるシグナスは、宇宙ステーション補給機 (HTV) と同様にグローバル・ポジショニング・システム (GPS) やTDRSを用い、ISSに自動でランデブーした後、カナダアーム2によってハーモニー（ノード2）の共通結合機構 (CBM) に結合する。
2013年4月にアンタレスロケットが初打ち上げに成功[6]、次いで同年9月にシグナス1号機の打ち上げが行われ、ISSへの初結合に成功した[7]。
2022年6月27日、シグナスを利用してISSの軌道を上昇させ、高度制御にも利用可能であることを実証した[8]。
構成・諸元編集
シグナスは既存の技術を最大限活用し再構築することでリスクを抑え、低コストで信頼性の高いシステムを実現する。サービスモジュール (SM) と与圧貨物モジュールの2つの部分で構成される。
サービスモジュール (SM)編集
SMはOSCの静止衛星用の衛星バスシステムSTARバスの推進系や電源系、STARバスを改修して用いた小惑星探査機ドーンのアビオニクスを流用して開発。
- 主要諸元
- 寸法 : 直径 3.1 m × 1.3 m
- 全備質量 : 1.8 t
- 電源 : 固定型GaAsトリプルジャンクション太陽電池パドル
- 発生電力 : 3.5 kW（初期型）
- メインエンジン : IHI社のBT-4エンジン(推力445N)
- 推進剤 : MON-3 / N2H4
- スラスタ：Aerojet Rocketdyne社のMR-106Mヒドラジンスラスタ 32基[11]
- バッテリ：GSユアサ社のLSE190リチウムイオン電池を採用[12]
近傍接近システム（ISS等とのランデブードッキング時、姿勢制御や動作状態のデータをやり取りして誘導する通信機器）には日本のHTVに使われた三菱電機製のPROXシステムが採用されている[13]。
与圧貨物モジュール (PCM)編集
PCMは与圧物資補給用の貨物モジュールである。NASAが従来スペースシャトルでISSへの与圧物資補給に使用してきた多目的補給モジュール (MPLM) の技術を用い、タレス・アレーニア・スペースによって開発・製造が行われている。なお、結合機構には、日本の宇宙ステーション補給機 (HTV) やスペースX社のドラゴン宇宙船と同様にISS標準の共通結合機構を使用しているが、シグナスでは大きな貨物は運搬しないため、ハッチはやや小さなサイズのものを使用している点が特徴である。
- 主要諸元
- 寸法 : 直径 3.1 m × 3.8 m
- 全備質量 : 3,500 kg
- ペイロード : 2,000 kg / 実用4号機からは2,700kgに能力拡張
打ち上げ実績・予定編集
| 打ち上げ日時 (UTC) | ミッション名 | 搭載物 | 結果 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| 2013年9月18日 | Orb-D1 (COTS実証飛行) |
ISS補給物資など700kg。 | 成功 | シグナスの初打上げならびにISSに初の結合を行った。結合は当初9月22日の予定であったが誘導システムの不具合により延期となり、9月29日に初結合に成功した[14][7]。10月22日にISSから分離し、10月24日に再突入。 |
| 2014年1月9日 | Orb-1 (実用補給フライト1) |
ISS補給物資や実験装置など1260kg (33機のCubeSatも運搬[15])[16]。 | 成功 | シグナス初のISSへの商業補給サービス (CRS)[17] |
| 2014年7月13日 | Orb-2 (実用補給フライト2) |
ISS補給物資や実験装置など1,664kg (32機のCubeSatも運搬[18])[19]。 | 成功 | 8月15日にISSから分離、17日に再突入。 |
| 2014年10月28日22時22分38秒 | Orb-3 (補給フライト3) |
水や食料、実験機器2,290kg[20](29機のCubeSatも運搬[21]、千葉工大の流星観測カメラ「メテオ」[22]など) | 失敗 | 打ち上げに用いるアンタレスロケットのエンジン・トラブルに因り、ロケット本体が爆発し、軌道投入失敗[20]。 |
| 2015年12月6日 | OA-4 | 水や食料、実験機器等 3,349kg[23] | 成功 | シグナス拡張型の初打ち上げ。アンタレスロケットの打ち上げ失敗に伴い、新しい1段エンジンと交換した改良型のアンタレスロケットが開発されるまでのつなぎとして暫定的にアトラス Vロケットで打ち上げられた[24]。 |
| 2016年3月23日3時5分52秒 | OA-6 | 水や食料、実験機器等 3,513 kg | 成功 | アトラス Vロケットでの二度目の打ち上げ。ISSからの分離後、微小重力環境における可燃物の挙動および火炎伝播を観察するNASAのSaffire-1実験を実施した。 |
| 2016年10月17日23時45分 | OA-5 | 水や食料、実験機器等 4,900kg | 成功 | 改良型アンタレスロケット (Antares 230) での初打ち上げ。ISS離脱後の2016年11月25日に高度500kmまで軌道を上げ、Spire Global社のCubeSat Lemur-2を放出した。 |
| 2017年4月18日15時11分26秒 | OA-7 | 3,376kg | 成功 | アトラス Vでの打ち上げ。 |
| 2017年11月12日12時19分51秒 | OA-8E | 3,338kg | 成功 | |
| 2018年5月21日8時44分06秒 | OA-9E | 3,350kg | 成功 | |
| 2018年11月17日9時01分31秒 | NG-10 | 3,350kg | 成功 | ノースロップ・グラマンによるオービタルATK買収後の初打ち上げ。 |
| 2019年4月17日20時46分07秒 | NG-11 | 3,436kg | 成功 | |
| 2019年11月2日13時59分47秒 | NG-12 | 3,729kg | 成功 | 改良型アンタレスロケット (Antares 230+) での初打ち上げ。 |
| 2020年2月15日20時21分01秒 | NG-13 | 3,633kg | 成功 |
出典・脚注編集
- ^ Thales Alenia Space - Cygnus
- ^ a b Cygnus Fact Sheet - 2012
- ^ Orbital Science COTS Program
- ^ NASA to Open New Competition for Space Transportation Seed Money (NASA)
- ^ NASA Awards Space Station Commercial Resupply Services Contracts (NASA)
- ^ “アンタレスロケットの打ち上げ試験、完璧に成功”. sorae.jp (2013年4月22日). 2013年9月29日閲覧。
- ^ a b “シグナス補給機が宇宙基地に到着 食料や水など届ける”. 47NEWS (2013年9月29日). 2013年9月29日閲覧。
- ^ “ロシアが撤退する国際宇宙ステーションの過去・現在・未来”. JBpress (2022年8月4日). 2022年8月4日閲覧。
- ^ “ATK Awarded $20 Million UltraFlex™ Solar Array Contract from Orbital”. ATK Press Release 2011年12月3日閲覧。
- ^ “Orbital debuts image of enhanced Cygnus to carry 2,700 Kg of cargo to ISS for NASA”. OSC社Twitter 2011年12月3日閲覧。
- ^ “Aerojet Rocketdyne Thrusters Help Cygnus Spacecraft Berth at the International Space Station”. Space Travel.com. (2013年10月3日) 2013年10月16日閲覧。
- ^ “GS Yuasa Batteries Help Power Orbital Science’s Cygnus Spacecraft on Mission to ISS”. GS Yuasa Lithium Power. (2013年9月30日) 2013年10月16日閲覧。
- ^ 米オービタルサイエンス社から、NASAの宇宙貨物輸送機用近傍接近システムを受注 三菱電機 ニュースリリース
- ^ “シグナス補給船実証機（Orb-D1）ミッション”. シグナス補給船実証機（Orb-D1）ミッション. JAXA (2013年9月27日). 2013年9月30日閲覧。
- ^ “Cygnus Orb-1 Cargo Manifest”. Spaceflight101.com 2014年12月27日閲覧。
- ^ “New Science Bound for Station on Orbital’s Cygnus”. NASA. (2014年1月8日) 2014年1月11日閲覧。
- ^ “シグナス補給船（Orb-1）ミッション”. JAXA 2014年1月11日閲覧。
- ^ “Cygnus Orb-2 Cargo Manifest”. Spaceflight101.com 2014年12月27日閲覧。
- ^ “Orbital Successfully Launches Antares Rocket Carrying Cygnus Spacecraft on Cargo Resupply Mission to International Space Station”. Orbital Sciences. (2014年7月13日) 2014年7月15日閲覧。
- ^ a b アンタレス・ロケット、打ち上げに失敗 離昇直後に爆発 sorae.jp
- ^ “Cygnus Orb-3 Cargo Manifest”. Spaceflight101.com 2014年12月27日閲覧。
- ^ “「メテオ」プロジェクト スタート！”. 千葉工業大学. (2014年10月19日) 2014年12月27日閲覧。
- ^ Ray, Justin (2015年11月29日). “International Space Station and crew awaiting Atlas 5 launch of Cygnus”. Spaceflight Now 2015年12月2日閲覧。
- ^ “Orbital Announces Additional Details Concerning CRS Program and Antares Launcher Go-Forward Plans”. Orbital Sciences. (2014年12月9日) 2014年12月27日閲覧。
関連項目編集
- 国際宇宙ステーション (ISS)
- 多目的補給モジュール (MPLM)
- 商業軌道輸送サービス (COTS)
- アンタレス (ロケット)
- ドラゴン (宇宙船)
外部リンク編集
- NASA - Cygnus （英語）
- OSC - COTS/CRS - ウェイバックマシン（2014年3月2日アーカイブ分）（英語）
- Cygnus Fact Sheet - ウェイバックマシン（2014年2月9日アーカイブ分） (PDF, 821KB) （英語）
- COTS/CRS Fact Sheet - ウェイバックマシン（2013年10月17日アーカイブ分） (PDF, 556KB) （英語）
- COTS/CRS Brochure - ウェイバックマシン（2013年8月10日アーカイブ分） (PDF, 1.85MB) （英語）
- JAXA - シグナス補給船実証機（Orb-D1）ミッション