羅老号成功3年…宇宙探査どこまで?
![イメージ 1]()
［宇宙のミーナ］羅老号が韓国の宇宙開発歴史に大きな一線を画し、成功的に発射されてから今月30日で3年になります。
米国や欧州など先進国は先を争って火星と深宇宙探査に乗り出し、宇宙開発に拍車をかけています。韓国も来る2020年まで独自ロケットで月探査に乗り出す計画だが、まだ道のりは遠いです。
▼発射体として2020年までに月面探査▼
轟音とともに真っ白な水蒸気が勢いよく噴き出します。
韓国型発射体の心臓のエンジン試験の場面です。
外国の技術に依存していた羅老号の時とは違って、独自の技術で発射体を作ることが目標です。
現在、3段ロケットに搭載7トンのエンジンと1、2段ロケットに使える75トンエンジンの燃焼機のテストが順調に進行中です。
<インタビュー>ハン･ヨンミン(航空宇宙研究院のエンジンテスト評価チーム長)："エンジン7トンも韓国で全て作っております。 現在、韓国型発射体に必要な技術は、国内で十分に開発できると思っています。"
韓国型発射機体は2020年を目標にした月探査計画に初めて使用されます。
独自の発射体として軌道船を打ち上げ、月周辺情報を収集して、さらに、着陸船を月に着陸させて月面を探査するというのが政府の計画です。
しかし、後発走者である韓国の宇宙技術水準はまだ行く道が遠いです。
宇宙関連予算は、中国や日本に比べて10分の1に過ぎず、専門研究人材も不足します。
<インタビュー>チョ･グァンレ(韓国航空宇宙研究院長)："研究人材とかエンジニア、生産に携わる方たちがいたらいいのにまだはその部分が十分ではないのが惜しいです"
無限の可能性がかかった宇宙開発競争で生き残るためには長期的かつ持続的な投資と支援が伴わなければなりません。
独自の技術で完成し、韓国型発射体、来年12月の試験発射
75トン級エンジンの推進力は軽自動車70台を打ち上げることのできる力と同じだ
![イメージ 2]()
［見てみてミーナ］羅老宇宙センター中央管制室で、韓国型ロケット事業を紹介したコ･チョンフヮン航宇研韓国型発射体の開発事業本部長は、
"現在開発中の韓国型ロケット試験発射を来年12月に実施する予定"と明らかにした。
航宇研は2019年12月、2020年6月の二度にわたって韓国型ロケットを発射する計画を持っている。 これら発射はもともと設計通りに3段の韓国型発射体を完成して発射することだが、これに先立ち、75トン級1基と7トン級1基で構成した独自開発したエンジンの飛行性能を試験発射することだ。
コ本部長は"現在開発中の推進力75トン(t)級液体エンジン1基と7トン(t)級液体エンジン1基で構成された試験ロケットを打ち上げること"とし、"独自の技術力で開発したエンジンが地上燃焼実験ではなく実際に飛行できるかどうかを確認するのが目的"と話した。 航宇研が、韓国型発射体'試験'打ち上げ日程と具体的なスペックを公開したのは今回が初めてだ。
韓国型発射体の開発事業は1.5トン級の実用衛星を地球低軌道(高度600~800km)に打ち上げることができる3段型発射体を独自の技術で開発するのが骨子だ。 75トン級液体エンジン4基をまとめて1段エンジン(総推進力300トン)で作って、その上に75トン級エンジン1基で構成された2段エンジンと7トン級エンジン1基で構成された3段エンジンに乗せる。 75トン級エンジンの推進力は約1.1トンの軽自動車70台を打ち上げることのできる力と同じだ。
◆不安定燃焼には、最適の'シーケンス'確保がカギとなる
28日訪問した羅老宇宙センターは75トン級液体エンジンと7トン級液体エンジンを開発するための設備を大部分取り揃えた。 エンジンの地上試験設備制御計測棟と燃焼設備、高空燃焼設備、3段エンジン(7トン級)燃焼設備などが目に入った。 羅老号発射台のそばで韓国型ロケット発射台の工事が行われていた。
最も先に視察したエンジンの地上試験設備制御計測棟(以下制御計測棟)は、全ての設備を制御することができる場所だ。 火災などの非常時のバルブ遮断、停電に備えた無停電電源装置(UPS)の稼動、CCTV及び熱画像カメラ制御、3段階の消火設備の稼動など燃焼実験と安全に関わるすべての統制をここでできる。
制御計測棟は一目に燃焼実験の現状を見ること以外にももっと重要な役割を果たす。 すぐに不安定燃焼現象を把握し、燃焼に至るまでの過程(シーケンス)を綿密に分析することだ。
キム･ソンリョン責任研究員は"エンジン実験設備の内部に低周波・高周波装置を設置して、不安定燃焼現象とエンジン振動を把握している"、"最も重要なのは酸化剤と燃料を燃焼機内に供給するタイミングの最適の'シーケンス'を確保すること"と話した。
韓国型発射体のエンジンは大きく燃焼機とガス発生機、ターボポンプで構成される。 先にガス発生器が、高圧ガス燃焼を通じてターボポンプのタービンを作動させると、ターボポンプは、燃焼室に約100bar(1barは約1気圧)の圧力として、毎秒170kgの酸化剤(液体酸素)と80kgの燃料(航空灯油)を燃焼機に供給する。 燃焼機では約60barの圧力で燃料が燃焼してこの時に出る高温、高圧ガスをノズルを通して噴出して推進力を得る。
![イメージ 3]()
エンジンのこのような作動過程は計算によって出るものではない。 多数の実験でノウハウを確保しなければならないということだ。 コ･チョンフヮン本部長は"複数のバルブが適切な時間に合わせて正確に作動させて不安定燃焼を最小化して正常なエンジン燃焼反応が出かねない"、"すでに
昨年12月7トン級エンジンを100秒間燃焼させることに成功し、近いうちに75トン級のエンジン燃焼実験も進める予定"と話した。
◆高空燃焼実験まで終えなければ...これからが重要
昨年12月100秒燃焼実験に成功した7トン級3段エンジンがあった場所では若干の煤を確認することができた。 エンジンの下、側約20m深さで作られた火炎や高温高圧ガスの排出通路では冷却装置を稼動した痕跡も残っている。 燃焼室内部温度は約3300度、火炎温度1800度になるために実験で冷却装置は必須的だ。
すぐ隣には直径3m、高さ5mに達する真空チャンバーがいて、チャンバー内部には7トン級エンジンのモックアップがあった。 モックアップは実際の装備を製作するに先立って各部品配置などを、本物と同じように作った実物大の模型だ。
キム･ジョンギュ責任研究員は、"7トン級の3段エンジンは高度170kmでエンジンが点火しなければならないために真空とほぼ変わらない0.05気圧環境でも燃焼実験をしなければならない"と話した。 彼はまた、"同様に75トン級エンジンである2段エンジンも高度70km以上で作動しなければならないために1段エンジンとは設計が違わなければならない"、"真空チャンバーで高空燃焼実験も進める計画"と明らかにした。
航宇研は今年7トン級液体エンジンの任務時間の約500秒まで燃焼時間を増やすことにした。 75トン級エンジン(1段目)燃焼実験は2月から進めて3段エンジンの高空燃焼実験は6月頃、2段エンジンの高空燃焼実験は今年末ごろ進行する。
チョ･グァンレ航宇研院長は"エンジンの開発時に最も難しかった不安定燃焼などをほぼ解決したため、これから残った日程通り進めることができるだろう"と明らかにした。
羅老号発射3年、研究員もいないしお金もないので
国内独自の技術で開発した発射体75トンエンジン、年末の試験発射
国内の発射体研究員200人、海外先進国100分の1水準
"温度4.3℃、気圧1014 hPa、湿度90%、風向270˚…稼動以上ありません!"
冬雨がシトシト降ったここ28日、全羅南道高興郡'羅老宇宙センター'を訪れた。 2009年6月に完工されたここは韓国初であり、世界13番目の宇宙センターだ。
高興は'高く興こる(高興)'という地名らしく、国産技術の発射体を宇宙打ち上げ産室の役割をしていた。
一番先に訪問した制御計測棟では、最適な発射環境を測定するための気象ディスプレーが目立った。 吹き降りがひどかった天気で風向を指し、赤い数字は0˚から360˚までめまぐるしく動いた。
韓国航空宇宙院の関係者は"羅老宇宙センターは、万一の事故に備えて自体消防施設と電力供給システムを備えている"、"今年は'羅老号'発射成功3周年である上、韓国が独自開発したロケットエンジンを打ち上げる、意味深い"と話した。
2013年1月30日、この席で、韓国初の宇宙発射体'羅老号'が打ち上げに成功した。 当時、1段液体ロケットエンジンを、ロシアから輸入したが、、2段ロケットと衛星設備などは国内研究陣が開発した。
今度のはエンジンを含めすべての過程を純粋な韓国技術で作った韓国型発射体を準備している。 2015年基準にして、独自の発射体を保有した国は、米国、中国、ロシア、イラン、日本、欧州宇宙機関など5ヵ国だ。
韓国型発射機体は1.5トン級の実用衛星を地球低軌道(600~800キロ)に発射できる3段型発射体だ。 国内開発陣が作った75トン級と7トン級液体エンジンを基にしている。
7トン級エンジンは昨年12月燃焼試験を成功的に終えた。 韓国型発射体の核心である75トンエンジンは12月の試験発射される。 我が国独自の発射体の心臓が完成される格好だ。 エンジンを含めて完成された韓国型発射機体は2020年に、本発射される予定だ。
韓国型発射体を通じて確保された技術は、月探査船をはじめ、大型の発射体に適用される。 2020年の韓国型発射体を活用した月探査に成功すれば、世界に私たち、ロケットの信頼性と技術力を認められているのはもちろん、世界の衛星打ち上げサービス市場に進出する契機になる。
韓国型発射体を夢見るのまで、すべての過程が約20年で圧縮的に行われた。 韓国は宇宙先進国より30年遅い1990年代から宇宙産業に拍車をかけた。 韓国航空宇宙研究院の前身である航空宇宙研究所は1989年10月に設立された。
宇宙分野の市場調査機関・ユーロコンサルトによると、2015年基準、韓国の宇宙予算は4億5900万ドルで世界の宇宙予算の0.7%に過ぎない。
2010年から2021年まで行われる韓国型発射体に向けた事業予算1兆9572億ウォンも何度か予算縮小と、難航の末にやっと設けられた。
発射体研究の規模はさらに深刻だ。 米国・ロシア・日本など、宇宙先進国の発射体研究人材は、それぞれ数万人、全宇宙研究員の規模は数十万人に達する。
韓国航空宇宙研究院の発射体研究員は200人余りに止まっている。 全体役職員を合わせても900人水準で1000人にもならない。
韓国航空宇宙研究院の関係者は"周りで有人宇宙船はいつするかという質問をするのに、現在の状況では、計画すら立てられない"、"ロシアは、宇宙飛行士養成のために数百人を選抜して訓練させるのに私たちは現実的に難しい"と吐露した。
厳しい環境だけでなく、国内の宇宙開発に対する否定的偏見も研究員のモラルを低下させている。 宇宙産業は一部の先進諸国に限られた事案であり、国内の現状とは似合わないという皮肉もある。
羅老号1次・2次打ち上げに失敗した時、羅老号発射推進団は罪人のように首を下げてしなければならなかった。 一部の国会議員には侮蔑感の混じった嘲弄を聞いた。
当時団長だった趙広来(チョ・グァンレ)(56)現韓国航空宇宙研究院院長は、パニック障害を得るまでした。 彼は1988年、韓国電子通信研究所入社以来休暇を三度だけ行って来るほど仕事に埋もれていた。
幸い、3年前、羅老号3次打ち上げの成功により、韓国型発射体の夢に向かって大またに迫ることができた。チョ院長は"ロケット開発をすれば先端技術が一緒に作られて、これらの技術の多くが民間部門に拡散すれば、関連産業を発展させる"、"宇宙産業の特性上、時間がかかるうえ、莫大な研究開発費がかかるが、宇宙開発力が高いほど、国格と国力が比例する"と説明した。彼は宇宙技術はすでに日常に浸透したとした。
チョ院長は"多くの人が道を探すときにナビゲーションを利用するが、ナビゲーションさえ宇宙に浮かんでいる人工衛星GPS技術のお陰で可能にしたサービス"と"宇宙科学能力は必ず必要だ、今すぐ目の前の投資効果がないとあきらめてもらうのは愚かな事"と指摘した。
（翻訳：みそっち）
前々からよく知られてきたことですが、韓国の月探査ロケット打ち上げは”世界の衛星打ち上げサービス市場に進出”する為なんですね。
その分野ではすでにスペースＸ社のファルコン9っていうのが民間でがんばっているのです。そのビジネスをまねして韓国では75ｔ級エンジンを開発してそれを束ねて飛ばそうってわけです。
こうした韓国のビジネスモデルは、自動車やスマートフォン、家電などでの例にもあるように先発メーカーと同じ着想で作り、いつか先発メーカーの市場で商売という韓国型企業にありがちな考え方なのですね。
そうなると2020年の月探査って何だ？ってことになります。韓国の月探査は月面でなにか有意義なことをやろうっていうのではないのです。宇宙行きの片道ロケット発射で採算をとるためには人工衛星を上げるのが手っ取り早いから、そのお客に見せるためにロケットを飛ばすということです。
月探査はロケットの先っちょのついでにちょっとだけという技術であって、本来の目的は人工衛星を安く打ち上げること、しかもそれは韓国の人工衛星ではなくてどこかほかのお金を払ってくれて人工衛星を上げたがっている国が対象になっているということです。
もしかするとロケットが宇宙空間まで飛んでいけば韓国の考える”宇宙強国”に仲間入りだなんて考えてるだけかもしれません。