NASA-led lunar exploration program
アルテミス 計画は 、アメリカ合衆国 航空宇宙局 (NASA)が主導する 月探査 計画であり、2017年に 宇宙政策指令1に基づき正式に開始されました。この計画は、1972年の アポロ17号 ミッション以来初めて、月面での人類の活動を再確立することを目的としており、 月面に恒久的な基地を 建設するという長期的な目標が掲げられています。これにより 、火星への有人ミッションが 促進されます 。
アルテミス計画の2つの主要要素は、現在中止されている コンステレーション計画 から派生したものです。すなわち 、オリオン宇宙船 ( 米国製のサービスモジュールの代わりに ESMを搭載)と、 スペース・ローンチ・システム (SLS)の 固体ロケットブースター(元々は アレスV 用に開発)です。 ルナ・ゲートウェイ宇宙ステーション や 有人着陸システム といった計画の他の要素は、 アルテミス協定と政府契約に基づく協力関係の下、 政府宇宙機関 と 民間宇宙飛行 企業 によって開発されています 。
スペース・ローンチ・システム、オリオン宇宙船、そして有人着陸システムは、アルテミス計画の主要な 宇宙飛行 インフラを構成し、ルナ・ゲートウェイは人間の居住を支援する役割を果たします。アルテミス計画の支援インフラには、商業月面ペイロードサービス、 地上インフラの開発 、月面の アルテミス基地キャンプ、月面ローバー、そして宇宙服が含まれます。この計画には 、近直線ハロー軌道 の使用や計画の持続可能性
など、批判されている側面もあります。
オリオンのスペース・ローンチ・システムによる最初の打ち上げは、当初2016年に予定されていたが、幾度かの遅延に直面し、ロボットとマネキンを乗せた アルテミスI ミッションとして2022年11月16日に打ち上げられた。2025年11月現在 [update] 、有人 アルテミスIIの 打ち上げは2026年4月、 有人月面着陸の アルテミスIII は早くても2027年半ばに打ち上げられる見込み、ルナ・ゲートウェイとの アルテミスIVの ドッキングは2028年後半、欧州宇宙機関の ESPRIT 、カナダの Canadarm3 、NASAの Lunar Terrain Vehicleとの アルテミスVのドッキングは2030年初頭、 クルーおよびサイエンス・エアロックを ルナ・ゲートウェイ・ステーション に 統合する予定のアルテミスVIのドッキングは 2031年初頭に予定されている。アルテミスVIの後、NASAは毎年の月面着陸を計画している。
概要
アルテミス計画の計画ミッション
アルテミス計画は、一連のSLSミッションを中心に構成されています。これらの宇宙ミッションは、複雑さを増し、1年以上の間隔で実施される予定です。NASAとそのパートナーは、アルテミスIからアルテミスVまでのミッションを計画しており、さらに後のアルテミスミッションも提案されています。各SLSミッションは、 オリオン宇宙船 を搭載したSLSロケットの打ち上げを中心としています。アルテミスII以降のミッションは、他の組織によって打ち上げられる支援ミッションや、支援機能を備えた宇宙船に依存します。
このプログラムは、2020年代初頭に再使用型ロケットの 登場により打ち上げ経済が劇的に変化したことで、最大の脅威に直面しました。議会で複数回の会合を経て、このプログラムの実現可能性について議論が重ねられましたが、最終的には 2025年の「ワン・ビッグ・ビューティフル・ビル法」 の成立によって資金が確保されました 。 [9]
SLSミッション
アルテミス1号 (2022年)は、SLSとオリオンの無人試験に成功し、両機にとって初の試験飛行となった。 [i] アルテミス1号ミッションでは、オリオンは月周回軌道に投入され、その後地球に帰還した。SLSブロック1の設計では、第2段に 暫定極低温推進段階 (ICPS)が採用されており、これが月周回軌道への投入を行う。アルテミス1号では、オリオンは極遠距離逆行 月軌道 に減速して進入し、約6日間留まった後、地球に向けて再突入した。オリオンのカプセルはサービスモジュールから分離され、大気圏に再突入して エアロブレーキングを 行い、パラシュートを装着して太平洋に着水した。 [10]
アルテミスII (2026年)は、SLSとオリオン宇宙船の初の有人試験飛行となる予定です。 [11] 4人の乗組員は地球周回軌道上で広範な試験を実施し、その後オリオンは 月周回軌道 に投入され、地球に帰還して再突入と着水を行います。打ち上げは遅くとも2026年4月までに予定されています。 [11] [12]
アルテミス3号 (2027年)は、1972年12月のアポロ17号以来初のアメリカ人有人月面着陸となる予定である。 [11] このミッションは、 SLS/オリオンの打ち上げ前に スターシップ有人着陸システム(HLS)を月の 近直線ハロー軌道 (NRHO)に配置する支援ミッションに依存している 。スターシップHLSがNRHOに到達した後、SLS/オリオンは4人の宇宙飛行士を乗せたオリオン宇宙船をHLSとのドッキングに送る。 [ii] 2人の宇宙飛行士がHLSに乗り換え、HLSは月面に降下し、月面で約6.5日間を過ごす。 [13]宇宙飛行士は、HLSが上昇してオリオンとのランデブーに戻る前に、月面で少なくとも2回の 船外活動 (EVA)を行う 。オリオンは4人の宇宙飛行士を地球に帰還させる。 [11] [12]
アルテミスIV (2028年)は、2回目の有人月面着陸ミッションとなる予定です。オリオンと改良型 スターシップHLSは 、着陸前にNRHOのルナ・ゲートウェイ・ステーションにドッキングします。これに先立つ支援ミッションで、ルナ・ゲートウェイの最初の2つのモジュールがNRHOに搬送されます。このミッションのSLSブロック1Bの余剰電力により、ルナ・ゲートウェイへの接続に必要なI-HABゲートウェイ・モジュールの搬送が可能になります。打ち上げは2028年9月以降に予定されています。 [14] [15]
アルテミスV (2030年)は、3度目の有人月面着陸となる予定で、4名の宇宙飛行士を月面ゲートウェイステーションに送り届ける。このミッションでは、 欧州宇宙機関(ESA )の ESPRIT 燃料補給・通信モジュールと、 ゲートウェイ用のカナダ製ロボットアームシステム 「カナダアーム3 」を輸送する。また、NASAの 月面地形車両(LTV) も輸送される。打ち上げは2030年3月以降に予定されている。 [14] [16]また、このミッションは、 ブルーオリジン の ブルームーン 着陸機を用いて宇宙飛行士を月面に送り込む
初のミッションとなる。
アルテミスVI (2031年)は、4回目の有人月面着陸となる予定で、 ゲートウェイ宇宙ステーションに クルー・サイエンス・エアロックを統合する。 [17] 打ち上げは2031年3月以降に予定されている。 [16] 2024年現在、エアロックモジュールは建設中である。 [18]
アルテミス7号(2032年)は、5回目の有人月面着陸となる計画で、SLSブロック1Bロケットで居住型移動プラットフォーム( ルナ・クルーザー )を月面に 運ぶ。打ち上げは2032年3月以降に予定されている。 [19]
アルテミスVIII (2033年)は、6回目の有人月面着陸となる予定で、ブルーオリジンの支援を受け、SLSブロック1Bロケットを用いて月面物資と基礎表面居住施設を輸送する月面着陸を行う。打ち上げは2033年以降に予定されている。 [20]
アルテミスIX(2034年)は7回目の有人月面着陸となる予定で、追加の月面物資の輸送を伴う月面着陸も予定されている。しかし、アルテミスVIIIとは異なり、このミッションはSLSブロック2ロケットを使用する最初のミッションとなる。 [21]
アルテミスX(2035年)は8回目の有人月面着陸となる予定で、SLSブロック2ロケットを使用した月面への追加物資の配送や、宇宙飛行士の長期間にわたる月面滞在などが予定されている。 [21]
多くのアルテミス計画ミッションでは、スペース・ローンチ・システムの2基の固体ロケット・ブースターのエンジンとケーシング、4基のメイン・エンジン、およびオリオン宇宙船のメイン・エンジンはすべて、以前使用された スペースシャトルのメイン・エンジン 、 固体ロケット・ブースター 、および 軌道操縦システム・ エンジンです。これらは、スペースシャトル計画からの再生されたレガシー・エンジンで、1980年代初頭にまで遡るものもあります。たとえば、アルテミス1号には、135回のスペースシャトル・ミッションのうち83回で使用された部品がありました。アルテミス1号からアルテミス4号までは、新しいエンジンを製造する前に、シャトルのメイン・エンジンを再利用します。アルテミス1号からアルテミス3号までは、新しいエンジンを製造する前に、シャトルの固体ロケット・ブースターのエンジンとスチール・ケーシングを再利用します。アルテミス1号からアルテミス6号までは、オリオンのメイン・エンジンは、以前使用されたスペースシャトルのOMSエンジンを6基使用します。 [22] [23] [24]
サポートミッション
支援ミッションには、無人着陸機、ゲートウェイ・モジュールの配送、ゲートウェイのロジスティクス、HLSの配送、月面基地構成要素の配送が含まれます。これらのミッションのほとんどは、NASAが民間企業と締結した契約に基づいて実施されます。
商業月面ペイロードサービス (CLPS)プログラムでは 、アルテミス1号の後、複数のロボット着陸機が科学機器やロボットローバーを月面に届けます。アルテミス計画全体を通して、月面基地にペイロードを届けるための追加のCLPSミッションが計画されています。これには、有人ミッションを支援する居住モジュールやローバーが含まれます。
有人着陸システム(HLS)は、NRHOから月面へ乗組員を運び、月面でサポートし、NRHOに帰還させることができる宇宙船です。有人着陸ごとにHLSが1台必要ですが、宇宙船の一部または全部は再利用可能です。各HLSは地球から打ち上げられ、1回以上の打ち上げでNRHOに届けられる必要があります。最初の商業契約は、無人およびアルテミスIIIの一部としての有人、2つのスターシップHLSミッションについてSpaceXと授与されました。これら2つのミッションはそれぞれ、SpaceXの スターシップ ロケットで1回のHLS打ち上げと複数回の燃料補給打ち上げが必要です。NASAは後に、最初の契約に基づくオプションを行使してアルテミスIV用にアップグレードされたスターシップHLSを委託し、 ブルーオリジン と別途契約して3台目の有人月面着陸船を開発しました。この着陸船はアルテミスVミッションの一部として初の有人飛行を行います。
最初の2つのゲートウェイモジュール(PPEとHALO)は、ファルコン・ヘビー ロケットによる1回の打ち上げでNRHOに運ばれます 。当初はアルテミスIIIより前に利用可能になる予定でしたが、2021年時点ではアルテミスIVより前に利用可能になる予定です。
ゲートウェイは、ファルコン・ヘビーによって打ち上げられる ドラゴンXL 宇宙船によって補給と支援を受ける。各ドラゴンXLはゲートウェイに最大6ヶ月間接続されたままとなる。ドラゴンXLは地球に帰還せず、おそらく月面への意図的な衝突によって廃棄される。
歴史
コンステレーション計画 の月着陸船(左)と宇宙カプセルの想像図
SLS打ち上げの想像図
初期の歴史
アルテミス計画は、 コンステレーション計画 や 小惑星リダイレクトミッションなど、過去に中止された NASAの プログラムやミッションの主要要素を複数組み込んでいる 。 2005年のNASA認可法によって制定されたコンステレーション計画には、 アレスI 、 アレスV 、そしてオリオン有人探査機の開発が含まれていた 。この計画は2000年代初頭から2010年まで実施された。 [25]
2009年5月、 バラク・オバマ米大統領は 、国際宇宙ステーション への支援、 低軌道 (月、火星、 地球近傍天体 を含む)を超えるミッションの開発、定め られた予算範囲内での 商業 宇宙産業の活用など、いくつかの目標を考慮するため、オーガスティン委員会を設立した。 [26] 委員会は、コンステレーション計画は資金が大幅に不足しており、2020年の月面着陸は不可能であると結論付けた。その後、コンステレーション計画は保留となった。 [27]
2010年4月15日、 オバマ大統領はケネディ宇宙センターで演説し 、NASAに対する政権の計画を発表し、コンステレーション計画が実行不可能になったことを理由に、オリオン以外の部分をキャンセルした。 [28] 代わりに60億ドルの追加資金を提案し、2015年までに建造準備を整え、2030年代半ばまでに火星軌道への有人ミッションを実施する新しい大型ロケット計画の開発を求めた。 [29]
2010年10月11日、オバマ大統領は 2010年NASA認可法に署名し、法律として成立させた。この法律には、 スペースシャトル の後継となるスペース・ローンチ・システムの即時開発 、およびスペースシャトル計画、コンステレーション計画、その他のNASA計画 の人員、資産、能力を活用しながら、2016年から低地球軌道を超えるミッションをサポートできる有人探査機の開発継続の要件が含まれていた。この法律はまた、宇宙探査の全体的な枠組みに関連する宇宙技術とロボット工学能力 へ の投資、 商業軌道輸送サービス と 商業補給サービス への継続的なサポートの確保 、 商業乗組員開発 プログラムの拡大を定めた。 [30]
2017年6月30日、 ドナルド・トランプ大統領は、 マイク・ペンス 副大統領を議長とする 国家宇宙会議(NSC) を再設立する大統領令に署名した 。トランプ政権の最初の予算要求では、オバマ政権時代の有人宇宙飛行プログラム(商業補給サービス、商業乗組員開発、スペース・ローンチ・システム、深宇宙ミッション用のオリオン宇宙船)は維持されたが、地球科学研究は削減され、NASAの教育部門の廃止が求められた。 [31]
アルテミスとしての再定義と命名
2017年12月11日、トランプ大統領は 宇宙政策指令1 に署名しました。これは、米国主導で民間パートナーと連携し、人類の月への再訪とそれに続く火星およびそれ以降の探査計画を規定する国家宇宙政策の転換です。この政策は、NASA長官に対し、「民間 および国際的なパートナーと協力し、 太陽系全体 への人類の進出を可能にし、地球に新たな知識と機会を持ち帰るための革新的で持続可能な探査計画を主導する」ことを要求しています。この取り組みは、人類の月への再訪と、将来の有人 火星探査の 基盤構築に向けた政府、民間企業、そして国際的な取り組みをより効果的に組織化することを目的としています。 [ 2]
宇宙政策指令1は、月面探査に焦点を当てた計画を承認しました。後に「アルテミス」と名付けられたこの計画は、 オリオン 宇宙カプセル、 ルナ・ゲートウェイ 宇宙ステーション、 商業月面ペイロードサービス といった既存の米国の宇宙船計画を基盤としつつ、有人着陸システムといった全く新しい計画を創出しました。開発中のスペース・ローンチ・システムがオリオンの主力打ち上げ機として使用される予定で、商業打ち上げ機は計画のその他の様々な要素を打ち上げる予定です。 [32]
2019年3月26日、マイク・ペンス 副大統領は NASAの月面着陸目標を4年前倒し、2024年に着陸を計画すると発表した。 [33] 2019年5月16日、NASAの ジム・ブライデンスタイン長官は、 ギリシャ神話 の月の女神で アポロ の双子の妹にちなんで、 新しいプログラムを アルテミス と命名すると発表した。 [32] [34] 当面の新しい目標にもかかわらず、2019年5月時点では、2030年代までの火星ミッションはまだ計画されていた 。 [2] [update]
2019年半ば、NASAは2020年度のアルテミス計画への追加予算として16億ドルを要求した [35]。一方、上院歳出委員会はNASAに対し、 議会 による評価と承認に必要な 5年間の予算プロファイル [36]を要求した [37] [38] 。
2020年2月、 ホワイトハウスは 2021年度予算 の一部としてアルテミス計画への資金拠出を12%増額するよう要請した 。予算総額は年間252億ドルで、そのうち37億ドルは有人着陸システムに充てられる予定だった。NASAの最高財務責任者 ジェフ・デウィット 氏は、民主党がこの計画を懸念しているにもかかわらず、NASAはこの予算を議会で可決できる「可能性は非常に高い」と考えていると述べた。 [39] しかし、2020年7月、 下院歳出委員会は ホワイトハウスの要請した資金拠出増額を否決した。 [40] 下院で提出された法案では、有人着陸システムに7億ドルしか充てられず、要請額の81%(30億ドル)にも満たなかった。 [41]
2020年4月、NASAはブルーオリジン、ダイネティクス、スペースXにHLSの10か月にわたる予備設計研究のための資金提供を決定した。 [42] [43] [44]
2021年2月を通して、NASAのスティーブ・ジャーチック 長官代行は、 プロジェクトのスケジュールについて尋ねられた際に予算に関する懸念を繰り返し述べ、 [45] [46] 「2024年の月面着陸目標はもはや現実的な目標ではないかもしれない[...]」と明言した。 [47]
2021年2月4日、 バイデン政権は アルテミス計画を承認した。 [48] 具体的には、ホワイトハウスの ジェン・サキ 報道官は、バイデン政権の「この取り組みと努力に対する支持」を表明した。 [49] [50] [51]
2021年4月16日、NASAは SpaceXに対し、 Starship HLS 月着陸船の開発、製造、そして2回の月面着陸飛行を行う契約を締結した 。 [52] Blue OriginとDyneticsは 4月26日、 会計検査院(GAO)にこの契約に対する抗議を申し立てた。 [53] [54] GAOが抗議を却下した後、 [55] Blue OriginはNASAを提訴し、 [56] [57] NASAは訴訟が継続する11月1日まで契約に基づく作業を停止することに同意した。11月4日、裁判官は訴訟を棄却し、NASAはSpaceXとの作業を再開した。 [58]
2021年9月25日、NASAは全米コミックブックデーを記念して、初のデジタルインタラクティブグラフィックノベルをリリースしました。「ファーストウーマン:NASAの人類への約束」は、月面探査を行った最初の女性、キャリー・ロドリゲスの架空の物語です。 [59] 2025年3月、 第2次トランプ政権の多様性、公平性、包摂性に関する政策 により、この作品はNASAのウェブページから削除されました。 [60] グラフィックノベルに関するその他の情報も削除されました。 [ 要説明 ]
2021年11月15日、 NASA監察総監室 の監査では、 アルテミス計画の実際の費用は2025年までに約930億ドルと推定されました。 [1]
NASAは、当初のSpaceXとの契約に加え、2019年5月 [61] と2021年9月 [62] に、 HLSの代替設計を促進するための2回の個別契約を締結した。これは、当初のHLS開発とは別に、代替設計を促進するためのHLSの側面に関する契約である。NASAは2022年3月、新たな持続可能性ルールを策定し、Starship HLSのアップグレード(当初のSpaceXとの契約におけるオプション)と新たな競合代替設計の両方を検討していると発表した。これは、冗長性と競争の欠如に対する議会議員からの批判を受けて発表されたもので、NASAは追加支援を要請するに至った。 [63] [64]
アルテミス1(2022)
アルテミス1号は2022年11月16日に ケネディ宇宙センター から打ち上げられました 。
2022年12月11日、太平洋に着水した直後の オリオン。
アルテミス1号は当初2016年後半に予定されていたが、遅延が重なり最終的に2021年後半に打ち上げられたが、その後2022年8月29日に延期された。 [65] 最終的なインフラの修理や天候に関連するさまざまな遅延により、打ち上げ日はさらに延期された。 [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72]
2022年10月、NASAの打ち上げ管理者は11月に新たな打ち上げ日を決定したが、準備と天候により再び若干の延期となった。 [73] [74] [4] 11月16日01:47:44 EST(06:47:44 UTC)に、アルテミス1号は ケネディ宇宙センター から正常に打ち上げられた。 [75]
アルテミス1号計画は、12月11日午前9時40分(太平洋標準時)(協定世界時17時40分)に完了しました。オリオン宇宙船は、月周回軌道を230万キロメートル(140万マイル)以上飛行し、無事地球に帰還するという記録破りのミッションを終え、バハ・カリフォルニア西方の太平洋に着水しました。この着水は、NASAの アポロ17号 月面着陸からちょうど50年後のことでした。アポロ17号は、月面に着陸した最後の有人宇宙船でした。 [76]
アルテミスII(2026)
アルテミスIIは、2026年初頭に有人月フライバイミッションとして打ち上げられる予定である。このミッションのための 欧州サービスモジュールは 2023年に完成し、NASAに引き渡された。 [77] アルテミスIIのオリオンモジュールの試験が進行中である。2024年4月、ロッキードは試験完了後、9月までにオリオンモジュールを引き渡す予定であった。 [78] [79] [80] [81] 5月1日に発表されたNASA OIGの 報告書によると、オリオンの耐熱シールドへの是正措置が講じられれば、ミッションは依然として予定通りである。 [82] アルテミスIIの乗組員は、打ち上げ前に一連の訓練とシミュレーションを実施する予定であり、最初の訓練は2024年5月に実施された。 [83]
この ミッションの SLSコアステージは、2024年7月に ケネディ宇宙センター (KSC)に搬送された 。[84] [85] 特筆すべきは、アルテミスIIのSLSコアステージが、 ミショー組立施設 で完全に組み立てられた最後のものとなったことである。アルテミスIIIから始まる将来のミッションでは、コアステージはフロリダのケネディ宇宙センター(KSC)に到着後に部分的に組み立てられ、 プログラム担当者によってより効率的であると見なされた エクスプロレーション・グラウンド・システムズによって管理される。 [86] 7月に、オリオン宇宙船はテストセルから KSCの ニール・アームストロング運用チェックアウトビル内の高度チャンバーに移された。 [87] ロケットの積み重ね作業は、ブースターの左後方アセンブリがモバイルランチャーに積み重ねられた2024年11月20日に開始された。この積み重ねは、2025年後半の打ち上げに向けた重要なステップとなった。 [88]
2024年12月5日、NASAは2022年のアルテミス1号ミッションで飛行した無人オリオンカプセルの耐熱シールドに損傷が見つかったことを理由に、アルテミス2号ミッションを2025年9月から2026年4月に延期した。 [89] しかし、2025年3月にNASAはアメリカスペースへの声明で、ミッションが加速され、打ち上げ日が2か月早まって2026年2月にされる可能性があると発表したが、この潜在的な変更はまだ確認されていない。
NASAの広報部は声明の中で、「可能であれば早期打ち上げを可能にする方法を模索しており、早ければ2026年2月にも打ち上げられる可能性がある。2月という目標設定により、NASAはSLS(スペース・ローンチ・システム)ロケット、オリオン宇宙船、そして地上支援システムを統合する運用フローの効率性を最大限に活かし、乗組員の安全を最優先に維持することができる」と述べた。 [90]
クルー
アルテミスII号の乗組員は、 リード・ワイズマン 船長、ビクター ・J・グローバー機長、 クリスティーナ・コッホ ペイロードスペシャリスト、 ジェレミー・ハンセン ミッションスペシャリストの4名です 。 [91] ジェニ・シディー=ギボンズ はハンセンのバックアップで、ハンセンが参加できない場合にミッションに参加します。 [92] [93]
グローバー、コッホ、ハンセンは、それぞれ有色人種 、女性、非米国市民として初めて 低地球軌道 を超える予定である 。 [91] ハンセンとシディーギボンズは カナダ人で、 カナダ宇宙庁 によって任命された 。 [91] 2020年に米国とカナダの間で締結された条約が彼らの関与につながった。 [94]
アルテミスIII(2027)
アルテミス3号は、アポロ17号以来初の月面有人着陸として、2027年半ばに打ち上げられる予定です。2024年2月、NASAは スターシップHLS のドッキングシステムの完全な適格性試験を完了しました。 [95] また2月には、ミッションで使用されるSLSコアステージの製造の大部分が完了しました。 [96] 2024年4月、NASAはスターシップの最初の機内燃料移送デモンストレーションを完了しました。スターシップのタンカー型がスターシップHLSへの 軌道上燃料貯蔵庫 として機能する能力は、アルテミス3号ミッションを完了するために必要な重要な機能です。その能力をさらに証明するための船から船への燃料移送デモンストレーションは、2025年に予定されています。 [97]
このミッションのための 欧州サービスモジュールは 、2024年夏にNASAに引き渡される予定であると報告された。 [98] アクシオムスペースが開発した次世代宇宙服とスターシップHLSのエアロックモジュールを含む、このミッションの最初の統合テストは2024年6月に実施された。 [99]
2024年12月5日、NASAは、2022年にアルテミスIミッションで飛行した無人オリオンカプセルの耐熱シールドに損傷が見つかったことを理由に、アルテミスIIIミッションを2026年9月から2027年半ばに延期した。 [89]
機器とペイロード
2024年3月、NASAは、このミッションに搭載される科学機器として、月環境モニタリングステーション(LEMS)と呼ばれる小型自律型地震計スイートを発表しました。LEMSは、月の地殻とマントルの地域構造を特徴付け、月の形成と進化のモデル開発に役立てられます。もう一つの機器は、LEAF(Lunar Effects on Agricultural Flora)と呼ばれる月面農業植物相への影響に関する機器で、月面環境が宇宙作物に与える影響を調査します。3つ目の機器は、国際協力によって提供される月面誘電分析装置(LDA)で、レゴリスの電界伝播能力を測定します。 [100]
アルテミスIV(2028)
アルテミスIVは2028年9月に打ち上げられる予定である。ミッション開始に先立ち、 ファルコン・ヘビーが 月ゲートウェイの 最初の2つの 要素、すなわち 電力・推進要素 と 居住・物流拠点 を打ち上げる予定であり、 現在2027年に打ち上げが予定されている。アルテミスIVはその後 、国際居住モジュール (I-Hab)を搭載した乗組員の打ち上げ と、ゲートウェイ宇宙ステーションへのモジュールの追加を担当する。SLSブロック1Bの製造は2024年3月に開始された。 [101] I-Habモジュールの建設は2024年4月時点で進行中であった。 [102]
2024年5月、NASAは、より大型のSLSブロック1Bで使用される打ち上げプラットフォームであるモバイルランチャー2(ML-2)の完成に向けて大きな進展を遂げたと報告されました。 [103] 2024年8月、NASA監察総監は、この打ち上げプラットフォームの費用が最終的に25億ドルになる可能性があると推定しました。これは当初の価値の6倍以上であり、2029年まで打ち上げをサポートできない可能性があるため、現在の打ち上げスケジュールは非現実的です。 [104]
NASA は、このミッションの 5 つの重要なポイントを時系列順に強調しています。
有人オリオン宇宙船と Lunar I-Hab Gateway 要素は、SLS Block 1B ロケットの共同搭載物として月周回軌道に打ち上げられます。
オリオンは Lunar I-Hab をゲートウェイに運び、そこで HALO にドッキングします。
有人着陸システムの宇宙船がゲートウェイにドッキングします。
アルテミス IV の乗組員は有人着陸システムを使用して月面に降り、その後月面から上昇します。
アルテミス4号の乗組員はオリオンに乗って地球に帰還する予定である。 [105]
アルテミスV(2030)
アルテミスVは2030年3月に打ち上げられる予定です。このミッションでは、スペース・ローンチ・システム(SPSS)ロケットと オリオン宇宙船で4名の宇宙飛行士を 月面ゲートウェイ に打ち上げます 。これはアルテミス計画における3回目の月面着陸となります。アルテミスVはゲートウェイ宇宙ステーションに2つの新しい要素を運びます。 [106] ゲートウェイにドッキングした後、2名の宇宙飛行士が ブルームーン月着陸船に搭乗し、 月の南極 まで飛行して 月面地形車両 (LTV)の近くに着陸します。これは、 アポロ17号 以来、非与圧月面ローバーを用いた 最初の月面着陸となります。 [107]
NASA は、このミッションの 5 つの重要なポイントを時系列順に強調しています。
有人オリオン宇宙船とルナ・ビュー要素は、SLSブロック1Bロケットの共同搭載物として月周回軌道に打ち上げられる予定。
オリオンはルナ・ビューをゲートウェイに運び、そこでHALOにドッキングします。
有人着陸システムの宇宙船がゲートウェイにドッキングします。
アルテミスVの乗組員は有人着陸システムを使用して月面に降り、その後月面から上昇します。
アルテミス5号の乗組員はオリオンに乗って地球に帰還する。 [105]
アルテミスVI(2031)
アルテミスVIは2031年3月に打ち上げられる予定です。 [16] このミッションの主な目的は、 クルーとサイエンスのエアロックモジュールを ゲートウェイに統合し、アルテミスミッションの4回目の有人月面探査を完了することです。 [105] 2024年現在、エアロックモジュールは ムハンマド・ビン・ラシッド宇宙センター で建設中です。 [18]
NASA は、このミッションの 5 つの重要なポイントを時系列順に強調しています。
有人オリオン宇宙船とゲートウェイのクルーおよびサイエンスエアロックは、SLSブロック1Bロケットの共同搭載物として月周回軌道に打ち上げられる予定。
オリオンは乗組員と科学エアロックをゲートウェイに運び、そこで月のI-Habにドッキングします。
有人着陸システムの宇宙船がゲートウェイにドッキングします。
アルテミスVIの乗組員は有人着陸システムを使用して月面に降り、その後月面から上昇します。
アルテミス6号の乗組員はオリオンに乗って地球に帰還する予定である。 [105]
アルテミスVII(2032)
アルテミス7号は2032年3月に打ち上げられる予定である。その目的は、SLSブロック1Bロケットで居住可能移動プラットフォーム( ルナ・クルーザー )を月面に運ぶことである。ミッションは約30日間続くと予想されている。 [21] [20]
アルテミスVIII(2033)
アルテミスVIIIは2033年に打ち上げられる予定です。このミッションでは、ブルーオリジンの支援を受け、SLSブロック1Bロケットを用いて月面着陸を行い、月面物資と基礎表面居住施設を運びます。ミッションは約60日間続く予定です。 [20]
アルテミスIX(2034)
アルテミスIXは2034年に打ち上げられる予定です。このミッションでは、月面への追加物資の輸送と、月面への再着陸が行われます。このミッションは、SLSブロック2ロケットを使用する最初のミッションとなります。ミッション期間は約60日間と予想されています。 [21]
アルテミスX(2035)
アルテミスXは2035年に打ち上げられる予定です。このミッションでは、月面への追加物資の輸送と、宇宙飛行士の長期滞在が予定されています。ミッションは最大180日間続くと予想されています。 [21]
未来
2025年現在、アルテミスX以降の追加ミッションについては公式には議論されていません。さらに、 NASAの監察総監は 、現在の打ち上げスケジュールは「非現実的」であり、さらに延期される可能性が高いと述べています。 [21]
支援プログラム
アルテミス計画の実施には、月ゲートウェイの建設を支援し、ステーションへの補給ミッションを打ち上げ、多数のロボット宇宙船と機器を月面に展開するための追加のプログラム、プロジェクト、および商用ロケットが必要となる。 [108] いくつかの先行ロボットミッションは、 月資源 の偵察と特性評価、および 現場資源利用 (ISRU)の原理試験に特化した 商業月面ペイロードサービス (CLPS)プログラムを通じて調整されている。 [108] [109]
CLPS に選ばれた最初の3機の商用ロボット着陸機の模型 。左から、 Astrobotic Technology 社の Peregrine 、 Intuitive Machines 社の Nova-C 、 OrbitBeyond 社の Z-01 。
商業月面ペイロードサービス
2018年3月、 NASAは 、有人ミッションの前段階および支援として、主に 月の南極地域 に小型ロボット 着陸機 と探査機を送ることを目的として、 商業月面ペイロードサービス (CLPS)プログラムを設立しました。 [109] [110] [111] 主な目標には、 月面資源 の偵察、ISRU実現可能性テスト、および月面科学が含まれています。 [112] NASAは、科学的ペイロードを搭載した月面着陸機の開発と飛行を行うために、民間プロバイダーに 無期限納品/無期限数量 契約を授与しています。 [113] 第一段階では、2021年末までに少なくとも10kg(22ポンド)のペイロードを運ぶことができる提案が検討された。 [113] 500kg(1,100ポンド)から1,000kg(2,200ポンド)の貨物を運ぶことができる中型着陸機の提案も、2021年以降の打ち上げに向けて検討される予定であった。 [114]
2018年11月、NASAはCLPS輸送サービス契約への入札資格を有する最初の9社を発表しました(下記のリストを参照)。 [115] 2019年5月31日、そのうち3社、 アストロボティック・テクノロジー 、 インテュイティブ・マシーンズ 、 オービットビヨンドが 着陸船の契約を獲得しました。 [116] 2019年7月29日、NASAは「社内の課題」を理由にオービットビヨンドの契約義務からの免除を承認したと発表しました。 [117]
NASAの各センターからの最初の12個のペイロードと実験は、2019年2月21日に発表されました。 [118] NASAは2019年7月1日、大学と産業界から提供された12個の追加ペイロードの選定を発表しました。これらのうち7個は科学調査、5個は技術実証です。 [119]
月面機器・技術ペイロード(LSITP)プログラムは、2019年に大幅な追加開発を必要としないペイロードを募集していました。これには、月科学や月の商業開発を推進するための技術実証機が含まれます。 [120] [121]
2019年11月、NASAはCLPSプログラムに基づき、月面に大型ペイロードを送るための入札資格を持つ企業グループに、 ブルーオリジン 、 セレス・ロボティクス 、 シエラネバダコーポレーション 、 スペースX 、 タイヴァック・ナノサテライトシステムズ の5社の請負業者を追加しました。 [122] [123]
2020年4月、NASAは 2022年にCLPSによる月への貨物輸送の後続として マステン・スペース・システムズを選定した。 [124] [125] 2021年6月23日、マステン・スペース・システムズは2023年11月まで延期すると発表した。創業者兼最高技術責任者のデイブ・マステン氏は、この遅延の原因をCOVID-19パンデミックと業界全体のサプライチェーンの問題だと述べた。 [126]
2021年2月、NASAは 2023年半ばに マリ・クリシウム へのCLPS打ち上げを行うために ファイアフライ・エアロスペース社を選定した。 [127] [128]
^ 2019年7月29日、NASAはOrbitBeyondが社内の課題を認識したことを理由に、契約解除の要請を受け入れた [130]
国際的な請負業者
アルテミス協定
2020年5月5日、 ロイター通信は、 トランプ政権が 月面での採掘 に関する法律を概説した新たな国際協定を起草している と報じた 。 [144] NASAの ジム・ブライデンスタイン 長官は2020年5月15日、アルテミス協定を正式に発表した。これは、「 1967年の宇宙条約 に基づく」アルテミス計画参加国の政府間の一連の多国間協定である。 [145] [146] アルテミス協定は、一部のアメリカ人研究者から「国際宇宙協力を短期的な米国の商業的利益に有利になるように方向転換させる、協調的で戦略的な取り組み」だと批判されている。 [147]
探査地上システム(EGS)
探査地上システム(EGS)プログラムは、フロリダ州にあるNASAケネディ宇宙センターを拠点とする3つのNASAプログラムのうちの1つです。EGSは、ロケットや宇宙船の組立、輸送、打ち上げに必要なシステムと施設の開発・運用を目的として設立されました。 [148] EGSは、NASAのスペース・ローンチ・システム(SLS)ロケットとそのペイロード(アルテミス1号搭載の オリオン宇宙船 など)をサポートするためのインフラ整備を進めています。 [149] [150]
ゲートウェイロジスティクスサービス
ルナ ・ゲートウェイ は月周回軌道上に建設される宇宙ステーションであり、ゲートウェイ・ロジスティクス・サービス・プログラムは、乗組員がいない場合でも、貨物やその他の物資をステーションに供給する。 [151] 2022年現在、ゲートウェイへの物資供給は、スペースXの ドラゴンXL [update] と呼ばれる補給機のみが計画されている。ドラゴンXLは ドラゴン宇宙船 の一種で、 ファルコン・ヘビー で打ち上げられる予定である 。 ドラゴン2 やその前身とは異なり、使い捨ての宇宙船となる予定である。
地球打ち上げロケットの支援
NASAが2020年5月に概要を示し、2021年7月にHLS契約締結によって精緻化された初期ミッションコンセプトによれば、アルテミス計画を支援するために計画されている主要な地球打ち上げ機には、 オリオン機 用のNASAスペース・ローンチ・システム、 ルナ・ゲートウェイ の様々なコンポーネント用の ファルコン・ヘビー 、 [152]そして HLS機 の最終的な搬送用のスターシップHLS構成が含まれることになる 。他の標準的なSpaceXスターシップは、まだ決定されていない他の乗組員や貨物取り扱いミッションのニーズを満たすために、後で使用される可能性がある。 [153] 追加の打ち上げ機も、後日CLPS貨物サービス用に使用される予定である。欧州の アリアネ6号 は、2019年7月にプログラムの一部として提案されている。 [154]
ゲートウェイ の電力 ・推進要素 (PPE)モジュールと 居住・物流拠点 (HALO) は、以前は SLSブロック1B 用に計画されていましたが、 [155] 2027年に ファルコンヘビー で一緒に飛行する予定です。 [156] [157] [158] ゲートウェイは、未確定の商用打ち上げロケットによって打ち上げられる約28の商用貨物ミッションによって支援および補給されます。 [159] ゲートウェイ 物流サービス (GLS)が補給ミッションを担当します。 [159] GLSはまた、1年間ゲートウェイにドッキングしたままで、ドッキング中に独自の電力を供給・発電し、ミッション終了時に自律的に廃棄できる補給機ドラゴンXLの建造も契約しました。 [159] [160] [161]
2019年5月、最初の有人ミッションであるアルテミス3号 の到着前に、有人月面着陸船のコンポーネントを商用ロケットでゲートウェイに展開する計画が立てられました 。 [162] HLSとオリオンが直接ドッキングする代替アプローチが議論されました。 [163] [164]
2019年半ばになっても、NASAはSLSの遅延を考慮して、 デルタIVヘビー とファルコンヘビーを使用して有人オリオンミッションを打ち上げることを検討していました。 [165] 別の乗り物への転換の複雑さを考慮して、NASAは最終的に宇宙飛行士の打ち上げにはSLSのみを使用することを決定しました。 [8]
^ LEOでの燃料補給が必要
^ 打ち上げごとに。燃料補給打ち上げが必要な場合があります
LEO: 低地球軌道
TLI: 月周回軌道投入
スペース・ローンチ・システム
オリオンの主な打ち上げロケットである スペース・ローンチ・システム の計画的進化
スペース ・ローンチ・システム (SLS)は、2011年の発表以来開発が進められている アメリカ合衆国の 超重量級 使い捨て打ち上げ機である。2021年3月現在、SLSはアルテミス月探査計画における地球への主力打ち上げ機となっている。 米国議会 [update] はNASAに対し、 95トン(209,000ポンド)の ペイロードを 低地球軌道 (LEO)まで 打ち上げるのに十分なパワーを持つSLSブロック1の使用を義務付けており、 アルテミスI 、 II 、 IIIの 打ち上げを行う予定である。 [182] [183] [184] 2028年からは、ブロック1Bで 探査上段 (EUS)を初公開し 、構想中のアルテミスIV-VIIを打ち上げる予定である。 [185] [186]
ブロック2は2029年から、シャトル由来の初期のブースターを先進的なブースターに置き換える計画で、やはり議会の要求通り、130トン(29万ポンド)以上のLEO能力を持つことになる。 [187]ブロック2は 火星 への有人打ち上げを可能にすることを意図している 。 [6] SLSは オリオン宇宙船 を打ち上げ、 フロリダ州 にあるNASAの ケネディ宇宙センター の地上運用能力と打ち上げ施設を使用する 。
アルテミス1号 のSLSは 移動式発射台に搭載され、打ち上げ前のウェットドレスリハーサルの準備を整えている。
2019年3月、 トランプ政権はNASAに対する 2020年度予算要求 を発表しました 。当初、この予算にはSLSのブロック1Bおよびブロック2型への予算は含まれていませんでしたが、後にSLS、オリオン、そして有人着陸船への予算増額が16億ドル要求されました。ブロック1Bは現在、アルテミスIVで初公開される予定で、当初計画されていたゲートウェイの建設ではなく、主に共同で輸送する乗組員の輸送と補給に使用される予定です。無人のブロック1Bは、アルテミス計画の最初の月面基地で ある月面資産を 2028年に打ち上げる予定でしたが、現在、その打ち上げは商用ロケットに変更されています。 [188] ブロック2の 開発は、NASAが月面を定期的に訪問し、火星探査へと焦点を移した2020年代後半に開始される可能性が高いでしょう。 [189]
2019年10月、NASAは新たな契約発表に先立ち、 ボーイング社 に対し、SLSロケット用の資材を大量購入することを承認した。この契約は、SLS 1Bの最大10基のコアステージと8基の 探査上段ステージ をサポートし、最大40トンの重量貨物を月軌道上で輸送することを目的としていた。 [190]
キャンセルの可能性
SLSの主契約者であるボーイングは、2025年2月7日にロケットの作業に従事している従業員に対し、契約満了時に解雇される可能性があることを通知しており、 トランプ政権が SLSのキャンセルを提案する可能性を示唆している。 [191] [192] 5月2日に発表されたトランプ大統領の2026年度NASA予算案には、NASAの248億ドルの予算から60億ドル(24%)を削減し、10億ドルをスペースXに割り当てることが含まれていた。 [193] [194 ] 承認されれば、SLSの打ち上げ1回あたりのコストが40億ドルであるため、アルテミス3号以降のSLSとオリオン宇宙船、 [195] および ルナゲートウェイの キャンセルとなる 。 [196] [197]
結果
2025年7月4日、ドナルド・トランプ大統領は、 NASAに100億ドルを割り当てる One Big Beautiful Bill Actに署名した。これには、 火星通信オービター (2005年に最初に中止されたプロジェクト)への7億ドル、 ルナ・ゲートウェイ宇宙ステーションへの26億ドル、 アルテミスIV および アルテミスV ミッション用のスペース ・ローンチ・システム ・ロケットの開発への41億ドル 、アルテミスIV オリオン宇宙船への2000万ドル、2030年を通しての 国際宇宙ステーションの 運用への12億 5000万ドル、 米国の軌道離脱車両 への3億2500万ドル、5つのNASAセンターの改善への10億ドル( ジョンソン宇宙センターに3億ドル、 ケネディ宇宙センター に 2億5000万ドル、ステニス 宇宙センター に1億2000万ドル、 マーシャル宇宙飛行 センター に1億ドル 、また、 商業乗務員プログラム の管理に携わるフィールドセンターへの宇宙船の移設にも8500万ドルが割り当てられる( スペースシャトル・ディスカバリー号を ジョンソン宇宙センターに 移設することを目指している)。この 措置は 、アルテミス計画が中止される可能性が非常に低いことを示唆している。 [198] [199] [200]
スペースXスターシップ
SpaceXのスターシップシステムは、 開発中の完全再利用可能な 超大型ロケット地球打ち上げシステムです。 スーパーヘビーと呼ばれる第1段ブースターと、一般的に スターシップ と呼ばれる第2段宇宙船で構成され 、複数の派生型があります。スターシップHLSミッションでは、タンカー、燃料貯蔵庫、そして月面着陸と離陸のみを目的として設計され、地球への着陸には使用されない スターシップHLS 本体の3つの派生型が使用されます。派生型の中には、地球に帰還して再利用できるものもあります。
スターシップの第二段は、独自の推進システムを備えた完全自立型の宇宙船です。第二段に標準的なスターシップの派生型を用いた統合型スターシップシステムは、乗組員と貨物を打ち上げるために計画されており、その後、アルテミス計画の様々な開発ニーズをサポートするだけでなく、NASAとSpaceXの他のプログラムのニーズもサポートします。
SpaceXのスターシップは、商業月面ペイロードサービス (CLPS)の打ち上げ入札資格も有しており 、2021年にはNASAの有人月面着陸入札に勝利した。 [201] [202] [203]
ファルコン・ヘビー
SpaceXのファルコン・ヘビーは、部分的に再利用可能な大型ロケットです。ゲートウェイの最初の2つのモジュールをNRHOに打ち上げるために使用されます。 [204] また、ゲートウェイへの補給ミッションを行うドラゴンXL宇宙船の打ち上げにも使用されます。 [205] また、CLPSプログラムに基づく他の打ち上げへの入札資格も有しています。CLPSプログラムではVIPERミッションの打ち上げに選定されましたが、このミッションはコスト超過とミッションの遅延により2024年に中止されました。 [206]
CLPSランチャー
CLPS (Commercial Lunar Payload Service) プログラムでは、資格のある CLPS ベンダーは、ミッション要件を満たす任意のランチャーを使用できます。
宇宙船
オリオン
NASAのオリオン宇宙船が最終試験中
オリオンは、アルテミス計画で使用される 部分的に再使用可能な 宇宙船の一種である。この宇宙船は 、ロッキード・マーティン社 が設計したクルーモジュール(CM) 宇宙カプセル と、 エアバス・ディフェンス・アンド・スペース社が製造した 欧州サービスモジュール (ESM)から構成される。 低地球軌道 を超えて6人のクルーをサポートできるオリオンには、 ソーラーパネル 、 自動ドッキングシステム 、 ボーイング787ドリームライナー で使用されているものをモデルにした グラスコックピット インターフェースが装備されている。主な推進力として AJ10 エンジン1基を搭載し 、その他、 反応制御システムエンジンなどを搭載している。他の 打ち上げ機 との互換性を考慮して設計されているが 、オリオンは主に、タワー 打ち上げ脱出システムを備えた スペース・ローンチ・システム (SLS)ロケットに搭載して打ち上げることを目的としている 。
オリオンはもともと、NASAのコンステレーション計画 で使用される 有人探査機 (CEV)の提案としてロッキード・マーティン社によって考案された 。2010年にコンステレーション計画が中止された後、オリオンはNASAの火星探査計画 (後にムーン・トゥ・マーズと名付けられた) で使用するために大幅に再設計された。SLSは アレス I に代わりオリオンの主力打ち上げ機となり、サービスモジュールは 欧州宇宙機関 の 自動移送機 (Automated Transfer Vehicle) に基づく設計に置き換えられた。オリオンのCMの開発バージョンは、2014年の 探査飛行試験1 で打ち上げられ 、少なくとも4つの試験品が製造された。2022年までに、アルテミス計画で使用するために、飛行可能な3つのオリオン有人モジュールが製造され、追加の1つが発注された。これらの最初のモジュールは2020年11月30日に打ち上げられる予定だったが、 アルテミスIは 2022年11月16日まで打ち上げられなかった。
2020 年代後半の Gateway の姿を描いた概念的な先進的 Gateway。
ドラゴンXL
提案されているSpaceX Dragon XLのレンダリング
2020年3月27日、スペースXは、 ゲートウェイ・ロジスティクス・サービス (GLS)契約 に基づき、NASAが計画する 月探査機ゲートウェイに与圧・非与圧貨物、実験装置、その他の物資を輸送するドラゴンXL補給宇宙船を発表した。 [207] [208] NASA によると、 ドラゴンXLミッションで輸送される機器には、サンプル採取材料、宇宙服、その他宇宙飛行士がゲートウェイや月面で必要とする可能性のある物資が含まれる可能性がある 。この宇宙船は、 フロリダ 州 ケネディ宇宙センター の LC-39AからスペースX のファルコン・ヘビー ロケット で打ち上げられる 。 [209]
ドラゴンXLはゲートウェイに6~12ヶ月間滞在し、その間、貨物船内外の研究ペイロードは、乗組員が不在の場合でも遠隔操作が可能となる。 [209] 月周回軌道へのペイロード容量は5,000キログラム(11,000ポンド)以上と見込まれている。 [210] 地球への帰還は不要である。ミッション終了時には、ドラゴンXLはドッキングを解除し、ゲートウェイに持ち込んだのと同じ量の貨物を処分する必要がある。そのためには、宇宙船を太陽中心軌道に移動させる必要がある。 [211]
2023年2月22日、NASAは2020年の発表以来初めてドラゴンXLの開発について議論した。ゲートウェイ計画の深宇宙ロジスティクス担当マネージャーであるマーク・ウィーズ氏は、SpaceComのパネルディスカッションで、NASAはSpaceXと協力してドラゴンXLの設計を改良し、貨物の構成や宇宙船で実現可能なその他の機能を調査するための一連の研究を実施していると答えた。 [212] ウィーズ氏はまた、ドラゴンXLが初期のミッションに使用されることを詳しく説明し、「[NASA]は[SpaceX]と スターシップの 進化とそれらがどのように連携するかについて話し合ったが、まだ開発段階であるため、そこまでには至っていない」と述べ、スターシップが開発を完了すればドラゴンXLに取って代わることを示唆した。 [212]
2024年3月29日、NASAは2028年に予定されている月面ゲートウェイへの最初の有人ミッションとなる アルテミスIV のミッションの概要を記した記事を発表した。記事によると、ドラゴンXLは補給と科学実験の運搬に使用されるが、アルテミスIVはゲートウェイにドッキングしてステーションの組み立てを支援するスターシップの打ち上げと同時に行われる予定である。 [213]
有人着陸システム(HLS)
有人着陸システム(HLS)は、アルテミス計画の重要な構成要素です。このシステムは、乗組員を月周回軌道(ゲートウェイまたはオリオン宇宙船)から月面へ輸送し、月面居住施設として機能した後、再び月周回軌道へ帰還させます。2021年、SpaceXの Starship HLS プログラムは、NASAの有人月面着陸機製造入札で勝利を収めました。 [201] 2023年5月、 Blue Originは 月面着陸船サービスの2番目のプロバイダーに選定されました。 [214] [215]
HLS車両の初期開発の歴史
NASAの月着陸船HLSの入札は2019年に開始されました。当時、NASAはHLSの設計・開発を民間ベンダーに委託することを決定しました。2019年5月には11件の競合契約が締結されました。2020年4月には、NASAは3件の競合設計契約を締結し、2021年4月には、 開発・製造段階に進む
スターシップHLSを選定しました。
NASA は、最初の HLS 宇宙船の初期設計開発プログラムとは別に、代替の HLS 設計のさまざまな要素を研究するための複数の小規模な契約を維持しています。
スターシップHLS
スターシップ有人着陸システム(スターシップHLS)は、NASAのアルテミス計画の一環として、長期有人月面着陸に使用できる可能性を秘めたシステムとしてNASAに選ばれた。 [52] [216]
Starship HLSは、SpaceXのStarship宇宙船 の派生型で、 月面および月周回飛行に最適化されています。派生元のStarship宇宙船とは異なり、Starship HLSは大気圏に再突入することはないため、 耐熱シールド や 操縦翼面 を備えていません。複数段式のHLS設計案とは異なり、Starship HLSは宇宙船全体が月に着陸し、その後月から打ち上げられます。他のStarship派生型と同様に、Starship HLSは主推進システムとして尾部に ラプター エンジンを搭載しています。しかし、上昇・下降中に月面から数十メートル以内にある場合は、プルーム 衝突 による塵の巻き上げを防ぐため、ラプターではなく機体中央部に設置された高推力メタン/酸素RCSスラスタを使用します。電力は、ドッキングポートの下の機首部分に設置された太陽電池パネルから供給されます。イーロン・マスク氏は、スターシップHLSは「潜在的に最大200トン」を月面に運ぶことができると述べた。
スターシップHLSは、スペースX社のスーパーヘビーブースター を使用して地球周回軌道に打ち上げられ 、一連のタンカー宇宙船を使用して、月面通過および月面着陸作戦のために地球周回軌道上でスターシップHLS機に燃料を補給する。この能力は 軌道上燃料補給 と呼ばれる。スターシップHLSはその後、オリオンとのランデブーのために月周回軌道まで自らブーストされる。ミッションのコンセプトでは、NASAのオリオン宇宙船がNASAの乗組員を着陸船まで運び、乗組員はそこから出発して月面に降下する。月面作戦の後、スターシップHLSは 単段式軌道投入 (SSTO)機として月面から離陸し、乗組員をオリオンに帰還させる。
ブルーオリジンHLS
2023年5月19日、NASAはブルーオリジン社と2機目の有人月面着陸機の開発に関する追加契約を締結したと発表した。この着陸機は アルテミスV ミッションの一環として、初の有人飛行を行う予定だ。ブルームーンはSpaceX社のHLS着陸機よりも小型で、搭載量はわずか20トンである。着陸機は液体水素と液体酸素の混合燃料で燃料を供給される。 [217]
月のゲートウェイ
NASAのゲートウェイは、月軌道 上に 建設中の開発中の 小型宇宙ステーション で、太陽光発電による通信ハブ、科学実験室、短期居住モジュール、探査車やその他のロボットの待機場所として機能することを目指している。 [218]このプロジェクトはNASAが主導しているが、ゲートウェイは、カナダ( カナダ宇宙機関 )(CSA)、ヨーロッパ( 欧州宇宙機関 )(ESA)、日本( JAXA )といった民間および国際パートナーと共同で開発、保守、使用されることになっている 。
フェーズ1の初期ゲートウェイ。電力および推進要素(左)、居住および物流拠点(中央前景)、貨物宇宙船(中央背景)が描かれている。
電力 ・推進要素 (PPE)は、 現在中止されている 小惑星リダイレクトミッション(ARM)の期間中に、 ジェット推進研究所 で開発が開始されました。当初の構想は、小惑星から数トンの岩石を回収し、研究のために月周回軌道に運ぶ、 ロボット式の高性能 太陽発電宇宙船でした。 [219] ARMが中止された後、太陽発電はゲートウェイのために再利用されました。 [220] [221] PPEは月面全体へのアクセスを可能にし、 訪問宇宙船の スペースタグとして機能します。 [222] また、ゲートウェイの司令・通信センターとしても機能します。 [223] [224] PPEは8~9トンの質量を持ち、 イオンスラスタ 用に 50kW [225] の 太陽電力 を生成する能力を備え、化学推進で補完することができます。 [226]
居住・兵站前哨基地(HALO) [227] [228] は、最小居住モジュール(MHM)とも呼ばれ、以前は利用モジュール [229]として知られていましたが、 ノースロップ・グラマン・イノベーション・システムズ (NGIS)によって建造されます 。 [230] [231] 拡張フェアリング [232] を装備した1機のファルコン・ヘビーが、2027年にHALOとともにPPEを打ち上げます。 [156] [157] HALOは シグナス・ カーゴ補給モジュール [230] をベースにしており、その外側にラジアル・ドッキング・ポート、ボディ・マウント・ラジエーター(BMR)、バッテリー、通信アンテナが追加されます。 HALOは縮小版の居住モジュールとなるが [233] 、十分なコマンド、コントロール、データ処理機能、エネルギー貯蔵と電力分配、熱制御、通信と追跡機能、2つの軸方向と最大2つの放射状のドッキングポート、収納スペース、環境制御、 生命維持システム を備えた機能的な加圧空間を備え、オリオン宇宙船を補強し、少なくとも30日間4人の乗組員をサポートする。 [231]
2020年10月時点のゲートウェイ設計アーキテクチャ(欧州、日本、ロシアのモジュールを含む)
2020年10月下旬、NASAと 欧州宇宙機関 (ESA)はゲートウェイ計画における協力協定を締結した。ESAは JAXA と共同で居住モジュール(I-HAB)と燃料補給モジュール( ESPRIT )を提供する。その見返りとして、欧州はオリオン宇宙船に搭乗する有人宇宙船の打ち上げ機会を3回得ることになり、この際にサービスモジュールを提供する。 [234] [235]
2024年にHALOモジュールはほぼ完成し、ストレステスト段階に入りました。テストが無事完了すると、PPEモジュールとの構成と打ち上げの準備のためにヨーロッパから米国に出荷されます。 [236]
宇宙飛行士
2020年1月10日、 「タートルズ」の愛称で知られる NASA第22期宇宙飛行士グループが卒業し、アルテミス計画に配属された。このグループには、 カナダ宇宙庁 (CSA)の宇宙飛行士2名が含まれている。このグループのニックネームは、以前の宇宙飛行士グループ「 8ボールズ 」に由来している。これは、1962年の「 マーキュリー・セブン 」に遡る伝統であり、後に「 ネクスト・ナイン 」にもそのニックネームが与えられた。この名前が付けられたのは、主に ハリケーン・ハービー の影響である。この宇宙飛行士の中には、月へのアルテミス計画に参加する者や、火星への最初の飛行クルーの一員となる者もいる。 [237]
アルテミスチーム
2020年12月9日、 マイク・ペンス 副大統領は、アルテミス計画の初期ミッションの宇宙飛行士として選ばれる可能性のある、第1次 アルテミスチームで ある18人の宇宙飛行士(全員がアメリカ人で、異なる背景を持つ男性9人と女性9人を含む) の最初のグループを発表しました。 [238]
しかし、リード・ワイズマン 主任宇宙飛行士は2022年8月に、 NASA宇宙飛行士団 の現役メンバー42名全員と、 NASA宇宙飛行士グループ23 として訓練中の10名が アルテミスII計画以降の飛行に参加する資格があると述べた。 [239]
計画された地上作戦
月面での船外活動中に xEMU 宇宙服と xPLS 生命維持バックパックを着用したアルテミス宇宙飛行士の想像図
アルテミス基地キャンプは、最大2ヶ月間のミッションをサポートし、将来の月面基地や火星基地で利用される技術の研究に使用されます。その後、将来の固定モジュールが政府および民間プログラムを通じて今後数十年にわたって定期的に使用される可能性があります。おそらく、この基地は過去のロボットミッションで既に訪問された場所になるでしょう。アルテミス基地キャンプは、以下の3つの主要モジュールで構成されます。
表面居住モジュール (SH)。月面の最初の居住者のための初期の住居構造であり、表面の拠点です。
月面 着陸車両 (LTV)は、宇宙服を着た宇宙飛行士や貨物を基地付近で輸送するための非加圧ローバーカートです。
加圧ローバー(PR)は、小型の予備居住施設を備えた加圧車両であり、基地から数十キロメートル離れた場所で数日間の長距離探査を可能にします。 [240]
月面での交通
着陸地点
2022年、NASAは月面南極付近の13の候補地域を最初の着陸と調査ミッションの候補地として特定しました。 [241]
地上交通の発展
NASAのベースライン月面車両
2020年2月、NASAは 有人および無人の非与圧表面ローバーに関する2つの 情報提供要請書(RFO)を発表しました。後者の月面地形車両(LTV)は、アルテミス3号ミッションの前にCLPS車両によって事前配置されます。探査現場周辺のクルー輸送に使用され、アポロ 月面車 と同様の機能を果たす予定です。2020年7月、NASAはヒューストンのジョンソン宇宙センターにローバーのプログラムオフィスを設立しました。 [242]
NASAは、800kgの貨物を積載でき、バッテリー充電なしで最大20kmの移動距離が可能で、24時間以内に8時間の連続運転が可能で、月夜に耐えることができ、最大±20度の急勾配を走行できる能力を備えた月面車両(LTV)の必要性を明示している。 [240]
2024年4月3日、NASAは、 インテュイティブ・マシーンズ 、 ルナ・アウトポスト 、ベンチュリ・アストロラボの3社が12ヶ月間の実現可能性調査とデモフェーズでLTVを開発していると発表した。 [243] NASAによる調達先選定声明では、2024年4月9日にコストと全体的な実現可能性に関する詳細が示された。車両開発費は、インテュイティブ・マシーンズの提案が16億9,200万ドル、ルナ・アウトポストが17億2,700万ドル、アストロラボが19億2,800万ドルであった。 [244]
シェルター建設
アルテミスベースキャンプのレンダリング
アルテミス・ベースキャンプは、2020年代末に建設が予定されている月面基地です。このベースキャンプは、隣接する シャクルトン・クレーター と ド・ジェルラッシュ ・クレーターの南極地域 [245] に建設される予定です。これは、この地域の月の地形の多様性と、クレーター底の土壌に豊富に存在すると考えられる水氷の存在によるものです。これらのクレーターの周辺地域は、 宇宙条約 [242] [246] のガイドラインの対象となります。
基礎的な表面生息地
基礎地上居住施設(固定構成)のレンダリング
月面居住モジュール(SH)に関する情報のほとんどは、その打ち上げに関する言及を含む研究と打ち上げマニフェストから来ている。SHは、 与圧車両(PV) と共に、2030年代初頭に商業的に製造され、商業的に打ち上げられる予定である。 [247] SHは、以前はアルテミス表面資産と呼ばれていた。2020年2月時点の打ち上げ計画では、 [update] 月面への着陸はHLSと同様のものになると示されていた。SHはゲートウェイに送られ、そこで降下段に取り付けられ、続いて商用の打ち上げ機と着陸機で月面まで輸送される。HLSに使用されるのと同じ月面輸送段を使用する。2019年の他の設計では、 SLSブロック1B から単一ユニットとして打ち上げられ、直接月面に着陸することが想定されていた。その後、CLPSミッションによって打ち上げられた表面電源システムに接続され、アルテミスVIの乗組員によってテストされる予定であった。 [242] [248]イタリア宇宙機関は2023年後半にタレス・アレニア・スペースと 多目的居住 モジュールに関する契約を締結した。 このモジュールはアルテミス基地キャンプの2番目のモジュールとなる可能性がある。 [249] [250]
資源探査および研究プログラム
2020年2月現在、アルテミス計画フェーズ1における月面滞在は約7日間で、5回の 船外活動 (EVA)が行われる予定です。運用の 構想 、つまり仮説的ではあるが実現可能な計画には、次のような内容が含まれます。滞在1日目に、宇宙飛行士は月面に着陸しますが、EVAは実施しません。その代わりに、翌日に予定されているEVAの準備をします。これは「EVAへの道」と呼ばれます。 [251]
2日目、宇宙飛行士は有人着陸システムのハッチを開け、6時間に及ぶEVA1に着手する。EVA1では、緊急時用サンプルの採取、広報活動、実験装置の展開、サンプル採取などが行われる。この最初のEVAでは、宇宙飛行士は着陸地点付近に留まる。EVA2は3日目に開始される。宇宙飛行士は 永久影領域 の調査とサンプル採取を行う。前回のEVAとは異なり、宇宙飛行士は着陸地点から最大2キロメートル(1.2マイル)離れた地点まで移動し、20度の斜面を登り下りする。 [251]
4日目には船外活動(EVA)は行われませんが、5日目には行われます。3回目のEVAでは、放出物ブランケットからのサンプル採取などの活動が行われる可能性があります。6日目には、2人の宇宙飛行士が、 現場資源利用(ISRU)のための環境モニタリングステーション(ESRU) の横に地質工学機器を展開します。7日目は、最終かつ最短のEVAとなります。このEVAは、他のEVAが月面脱出から月面着陸まで6時間かかるのに対し、1時間で終了し、主に月面着陸の準備、機器の投棄などを行います。最終EVAが終了すると、宇宙飛行士は有人着陸システムに戻り、月面から打ち上げられたオリオン/ゲートウェイと合流します。 [251]
加圧ローバー(「移動居住地」)
過去のコンステレーション 宇宙探査機をベースにしたNASAの居住可能移動プラットフォーム
与圧ローバー(PR)は、長距離での有人活動と複数日間の滞在を可能にするために用いられる大型の与圧モジュールです。NASAは、以前は スペース・エクスプロレーション・ビークル(SEV)と呼ばれていたものを含む複数の与圧ローバーを開発していました。このローバーは コンステレーション計画 のために開発され 、製造・試験されました。2020年の飛行マニフェストでは後に「モバイル・ハビタット」と改称され、 ILREC月面バス と同様の役割を果たす可能性を示唆しています。乗組員が月面で使用できる状態になるだけでなく、ゲートウェイやその他の場所から自律的に制御することも可能です。
NASA先進探査システム(AES)のマーク・キラシッチ代理所長は、現在の計画は JAXA および トヨタ と提携し、最大14日間クルーを支援する密閉型キャビンローバー(現在は ルナクルーザー と呼ばれています)を開発することだと述べています。「現在、私たちのリーダーシップにとって、JAXAを月面探査の主要要素に関与させることは非常に重要です」とキラシッチ氏は述べました。「…日本、そして日本の自動車業界は、ローバー型のものに非常に強い関心を持っています。そのため、私たちも多くの作業を行ってきましたが、与圧ローバーの開発を日本に主導させるというアイデアがありました。ですから、今はまさにその方向に向かっています。」
この広報活動に関して、上級月探査科学者のクライヴ・ニール氏は、「コンステレーション計画では、NASAは高度な探査機を開発しました。それが月に到達できないとしたら、本当に残念です」と述べました。しかし、ニール氏はまた、コンステレーション計画とアルテミス計画のミッション目標の違い、そしてアルテミス計画では国際協力をより重視する必要があることを理解していると述べました。 [242] [252] [253] [254] [255]
2024年4月9日、JAXAとNASAは、日本が月面有人・無人探査用の与圧ローバー共同事業に参加し、設計・開発・運用を行うことを規定した協定を締結したことが発表された。NASAは、ローバーの打ち上げと月への輸送、そして2名の日本人宇宙飛行士の月面ミッションへの搭乗を提供する。これらの宇宙飛行士は、米国人以外の宇宙飛行士として初めて月面を訪れることになる。与圧ローバーは、2名の宇宙飛行士が最大30日間、月面外で過ごすことができるように計画されている。NASAは、アルテミス7号以降のミッションで、この与圧ローバーを約10年間使用する予定である。 [256]
月面専用機器の開発
アルテミス宇宙服
月面船 外活動 (EVA)用xEMUスーツ
打ち上げと再突入のためのOCSSスーツ
アルテミス計画では、 2019年10月に発表された2種類の 宇宙服、 探査船外活動ユニット(xEMU) [257] と オリオン乗組員生存システム(OCSS) [258]が使用されます。
2021年8月10日、 NASA監察総監室の 監査では、宇宙服は早くても2025年4月まで準備が整わないとの結論が報告され、ミッションは当初計画されていた2024年後半から延期される可能性が高いとされた。 [259] 監察総監室の報告書に対し、 スペースXは 宇宙服を提供できると表明した。 [260]
商用宇宙服
NASAは、2024年のスケジュールに間に合わせるために、商業的に生産される宇宙服を調達するためのRFPの草案を公表した。 [261] 2022年6月2日、NASAは商業的に生産される宇宙服は Axiom Space と Collins Aerospace によって開発されると発表した 。 [262] 2024年初頭、開発は重要な設計とテストの段階に達した。 [263] [264]
アルテミス飛行
探査飛行試験1号 ミッション を終えて 太平洋 に浮かぶオリオン宇宙船
オリオンのテスト
オリオン乗員モジュールの試作機は、 2014年12月5日に デルタIVヘビー ロケット に搭載され 、探査飛行試験1号で打ち上げられた [265] [266] 。 反応制御システムとその他のコンポーネントは、2回の 中軌道周回 で試験され 、高度5,800km(3,600マイル)の遠地点に到達し、 ヴァン・アレン放射線帯 を通過した後、時速32,000km(20,000マイル)で高エネルギー再突入を行った。 [267] [268]
2019年7月2日に行われたアセント アボート2 試験では、オービタルATK社製の ミノタウロスIV派生型 ロケット を使用し、最大空力荷重で 10,000kg(22,000ポンド)のオリオン ボイラープレート に打ち上げ中止システムの最終反復をテストした 。 [269 ] [270] [271 ]
アルテミスI~VI
2022年11月以降、すべての有人アルテミスミッションは、 ケネディ宇宙センター39B発射施設 [update] からスペース・ローンチ・システム(SLS)で打ち上げられる予定です 。現在の計画では、一部の支援ハードウェアは他のロケットや他の発射台から打ち上げられる予定です。
アルテミス VII–XI
2021年11月、2024年に人類を月に再移住させる計画は中止され、 アルテミス3号 ミッションは少なくとも2025年まで延期された。その後、2027年半ばまで延期されている。 [282] アルテミス7号は、4人の宇宙飛行士の乗組員を 財団居住地として知られる 月面前哨基地に輸送する予定であり、移動居住地は2032年3月に輸送される予定である。 [14] [188]財団居住地は、未定の超大型ロケット [188] によって移動居住地と連続して打ち上げられ 、長期の有人月面ミッションに使用される予定である。 [188] [283] [284] アルテミスVIIIは、 2033年に予定されている 月面基地 に宇宙飛行士の乗組員を輸送する予定であり、アルテミスIXは2034年、アルテミスXは2035年、アルテミスXIは2036年に打ち上げられる予定である。 [ 要出典 ]
各有人アルテミスミッションに先立ち、 ゲートウェイ へのペイロード(燃料補給庫や月着陸船の消耗部品など)は、商用打ち上げロケットによって打ち上げられる予定である。 [285] [284] 最新のマニフェストには、NASAのタイムラインで提案されているが、アルテミスIVからIXまでに設計または資金提供されていないミッションが含まれている。 [286] [287] [188] [247]
サポートミッションスケジュール
アルテミス支援ミッションは、 CLPS プログラムと ゲートウェイプログラム を通じて実施されるロボットミッション と、HLSのデモおよび配送ミッションである。 [188] 最初のミッションは2022年6月28日に実施された。
批判
アルテミス計画は多くの宇宙専門家から批判を受けている。
ザ・ヒル紙 の寄稿者であり、宇宙探査に関する研究論文も執筆しているマーク・ウィッティントン氏は、 ある記事の中で「月周回計画は月への帰還には役立たない」と述べた。 [303]
航空宇宙技術者、作家、そして 火星協会の 創設者である ロバート・ズブリンは、 2027年時点でアルテミス計画の一部となっている ゲートウェイ への嫌悪感を表明した。彼は2024年の有人月面着陸の代替案として、「ムーン・ダイレクト」を提案した。これは、彼が提案した「 マーズ・ダイレクト 」の後継となる。彼の構想では、SLSとオリオンを段階的に廃止し、 スペースXの打ち上げロケット と スペースXドラゴン2に置き換える。これは、月面で 現地資源を 利用して燃料補給を行い、乗組員を低軌道から月面へ輸送する大型フェリー/着陸船の使用を提案している。このコンセプトは 、1970年代にNASAが提案した 宇宙輸送システム(STS) と酷似している。 [304]
アポロ11号の 宇宙飛行士 バズ・オルドリンは 、月面基地計画を含むNASAの現在の目標と優先事項に反対している。彼は「宇宙の中間地点に乗組員を送り、そこで着陸機を回収して地球に降りる」というアイデアのメリットに疑問を呈した。しかしオルドリンは、ロバート・ズブリンの「ムーン・ダイレクト」構想、つまり月着陸船が地球周回軌道から月面まで往復するという構想には支持を表明した。 [305]
このプログラムは、有人ミッションごとに軌道上でHLSに燃料を補給するために少なくとも15回の打ち上げが必要になるという事実で批判を集めた。 [306] 2024年、スペースXのジェニファー・ジェンセンは電話会議で、スターシップHLSには10回の打ち上げが必要になると述べた。 [307]
ギャラリー
参照
注記
^ 2014年にオリオンカプセルが 飛行し たが、オリオン宇宙船全体が飛行したわけではない。
^ 補助ミッションによって Gateway がすでに NRHO に届けられている場合、HLS と Orion は互いのドッキングではなく、Gateway にドッキングします。
^ 座席の1つは ポーランド宇宙機関 とその宇宙飛行士 スラヴォシュ・ウズナンスキ=ヴィシニエフスキ のために予約されていると推定されていますが、これはまだ公式には確認されていません。 [280] [281]
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出典
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この記事には、パブリックドメイン である以下の情報源からのテキストが含まれています : "S.3729 – National Aeronautics and Space Administration Authorization Act of 2010". 米国議会. 2010年10月11日. 2021年4月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年 1月9日 閲覧 。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、アルテミス計画に関連するメディアがあります。
NASAの月から火星へのポータル
NASAのアルテミス計画
月次レポート 2020年10月4日アーカイブ、 Wayback Machine による Exploration Systems Development (ESD)
NASAの太陽系観測衛星「アルテミス1号」を見る – NASA/JPL