ランチャーワンはヴァージン・オービットが開発・飛行した2段式 軌道打ち上げビークルであり、2007年から2020年まで開発が行われた後、2021年から2023年にかけて運用飛行が行われた。空中発射ロケットであり、高高度の運搬機から空中発射し、最大300kg（660ポンド）の小型衛星ペイロードを太陽同期軌道（SSO）[3]に運ぶように設計された。ロケットは改造されたボーイング747-400で上層大気まで運ばれ、コズミック・ガールと名付けられ、洋上に放出された。このプログラムの初期作業はヴァージン・グループの別の子会社であるヴァージン・ギャラクティックによって行われ、その後2017年にヴァージン・オービットという別の事業体が設立され、ヴァージン・ギャラクティックの旅客輸送事業とは別に開発と打ち上げサービスプロバイダー事業の運営を行った。

最初の成功飛行は2021年1月17日に行われ、10基のキューブサットを低地球軌道（LEO）に打ち上げた。 [6]その後3回の打ち上げが軌道到達に成功した。2020年5月25日の最初の試験飛行は失敗に終わり、ロケットは宇宙空間に到達できなかった。[7] 2023年1月9日の最終飛行も軌道到達に失敗した。

ランチャーワンは、世界初の全液体燃料の空中発射軌道ロケットであった。[8]

2007年から2015年にかけて、ヴァージン・オービットはランチャーワンを200kg（440ポンド）のペイロードを搭載し、低地球軌道に打ち上げる小型ロケットとして計画していました。2015年、ヴァージンは想定市場をより的確に捉えるためにロケットの設計を改良し、ペイロード容量を300kg（660ポンド）に増強し、高度500km（310マイル）の太陽同期軌道に打ち上げました。これはキューブサットや小型ペイロードの搭載に適しています。ヴァージン・オービットは、このロケットの打ち上げ価格を約1,200万ドルと目標としていました。[2]

ヴァージン・オービットは2023年に破産しすべての業務を停止するため、このロケットが追加で打ち上げられる可能性は低い。[9]

歴史

ヴァージン・ギャラクティックは2007年にランチャーワンの構想に取り組み始め、[10]技術仕様は2009年後半に初めて詳細に説明されました。[11]ランチャーワンの構成は、ホワイトナイト2の輸送機から空中発射される使い捨ての2段式液体燃料ロケットとなることが提案されました。[12]これは、オービタル・サイエンシズのペガサスで使用されている構成、またはストラトローンチ空中発射ロケットシステムの小型版に類似することになります。

2012年までに、複数の商業顧客が打ち上げの初期契約を締結し、新たな小型商業向け打ち上げ機に対する需要側の支援を示唆していました。これらには、ジオオプティクス、スカイボックス・イメージング、スペースフライト・サービス、プラネタリー・リソーシズなどが含まれます。当時、サリー・サテライト・テクノロジーとシエラ・ネバダ・スペース・システムズは、どちらも「ランチャーワンの設計に最適化された」衛星バスを開発中であると報じられていました。 [13] [14] 2012年10月、ヴァージン・グループは、ランチャーワンが太陽同期軌道（SSO）に200kg（440ポンド）のペイロードを投入できるように設計すると発表した。[15]ヴァージン・グループは当時、太陽同期軌道への200kg（440ポンド）のペイロードの打ち上げを1ミッションあたり1,000万ドル未満で販売する計画でした。[13]一方、低地球軌道（LEO）ミッションの最大ペイロードは500kg（1,100ポンド）とやや大きくなっていました。[16]

2012年に発表された計画では、第2段には推力16 kN（3,600 lb f）のニュートンワンエンジンが搭載され、第1段には推力211 kN（47,000 lb f）のニュートンツーエンジンが搭載されることになっていた。最初のエンジンの設計と製造は2014年までに完了した。ニュートンワンは5分間のフル燃焼まで試験された。ニュートンツーは2014年初頭までに数回の短時間燃焼を実施した。[16]しかし、最終的にはニュートンワンもニュートンツーもLauncherOneには搭載されなかった。

2015年、ヴァージン・ギャラクティックはカリフォルニア州ロングビーチ空港にランチャーワンのための14,000平方メートル（150,000平方フィート）の研究開発および製造センターを設立した。[17]同社は2015年3月に、2016年末までにニュートンスリーエンジンを搭載したランチャーワンの試験飛行を開始する予定であると報告したが、[18]その目標は達成されなかった。

2015年6月25日、同社はワンウェブ社と、衛星群のための39機の衛星打ち上げと追加100機の打ち上げオプションに関する契約を締結したが[19]、2018年にワンウェブは4機を除く全ての打ち上げをキャンセルし、ヴァージン・オービットからの訴訟を招いた[20] 。ワンウェブは2020年に破産保護を申請した[21]。

2015年9月の報道では、200kg（440ポンド）というより重いペイロードは、より長い燃料タンクと、最近認定されたニュートンスリーエンジンの使用によって達成されるとされていたが、これはまた、ヴァージンが開発した運搬機ホワイトナイトツーではロケットを打ち上げ高度まで持ち上げることができなくなることを意味したため、2015年12月、ヴァージンは、より重いペイロードを運ぶためにランチャーワンの運搬機を変更すると発表した。運搬機はその後、中古のボーイング747-400、[22] コズミックガールに変更された。これは、以前はヴァージンギャラクティックの姉妹会社であるヴァージンアトランティックによって運航され、その機体のリース期限切れに伴いヴァージングループがボーイングから完全に購入したものである。747により、より大型のランチャーワンがより重いペイロードを運ぶことができるようになる。同社の747の改修作業は2016年に完了し、2017年にはロケットの軌道試験打ち上げが行われる予定だった。[23] [24] [25]

さらに2015年12月には、改良版LauncherOneでは、ブースター段に大型のNewtonThreeロケットエンジンを使用し、第2段にNewtonFourエンジンを搭載することが発表された。[23] NewtonThreeは260～335kN（58,000～75,000lb f）の推力エンジンとなる予定で、2015年3月までにホットファイアテストを開始した。[18] [26] NewtonFourエンジンは第2段の動力源となる。NewtonThreeは326.8kN（73,500lb f）の推力を発生し、NewtonFourは第2段に26.5kN（6,000lb f）を供給し、複数回の再起動が可能である。[27]

2017年3月2日、ヴァージン・ギャラクティックは、200名からなるランチャーワン・チームをヴァージン・オービットという新会社に分社化すると発表した。[28]ヴァージン・オービットの子会社であるヴォックス・スペースは、厳格なセキュリティ要件を必要とする事業を行うために設立された。[29] [30] 2017年時点で、同社は2020年までに月に約2回の飛行を計画していた。[31]

2017年9月、ランチャーワンの最初の試験飛行は2018年に延期された。[31] 2018年6月までに、ヴァージン・オービットのランチャーワンのキャプティブキャリー飛行試験キャンペーン（燃料なしロケットの落下試験の計画を含む）は、2018年7月に開始することが認可され、最大6か月間実行される可能性がある。[27]

結局、LauncherOneの試験飛行は2018年には行われず、さらに2019年12月に延期され、2018年には運搬機のみが飛行を開始した。Cosmic Girlの最初の3回の試験飛行は、パイロンは含まれていたがロケットは含まれておらず、2018年8月23日、25日、27日に行われた。[32] [33]機体の下にロケットを搭載した高速タクシーテストは、2018年11月上旬に行われた。[34]機体は、パイロンとロケットの両方を取り付けた状態で、2018年11月18日に最初の試験飛行を行った。[35] [36]

ヴァージン・オービットは、3段式ロケットなど、完成には至らなかった多くのアップグレードおよび拡張計画を発表した。[37] 2022年3月17日、ポーランド宇宙機関とヴァージン・オービットは、衛星を軌道に乗せる手段としてLauncherOneを使用する契約を締結し、ポーランドからの最初の打ち上げは2023年に予定されている。[38]

親会社であるヴァージン・オービットは2023年4月4日に連邦破産法第11章の適用を宣言した。[39]

フライト

2021年1月の初飛行成功時にLauncherOneを搭載したCosmic Girl 。

ランチャーワンの初飛行は2020年5月25日に行われました。ロケット点火から数秒後、推進剤供給ラインの破損により第一段エンジンが早期停止したため、飛行は失敗に終わりました。[40]ロケットは宇宙空間に到達しませんでした。打ち上げ失敗の原因は、ニュートンスリーエンジンの高圧液体酸素 燃料ラインの故障でした。この故障により、エンジンへの酸素供給が停止し、飛行は中止されました。燃料ラインの問題は、破損した部品を強化することで解決されました。[41] [42]

2回目の打ち上げは2021年1月17日に行われ、軌道到達に成功した最初の打ち上げとなった。[6]このロケットは、NASAのナノ衛星教育打ち上げミッション（ELaNa 20）用のキューブサット10基を展開した。[43]コズミックガールは、18:38 UTCにカリフォルニア州モハベ航空宇宙港から離陸した。同機は19:39 UTC にランチャーワンロケットを打ち上げた。[8]打ち上げは高度10,700メートル（35,100フィート）で行われた。[44] 2021年1月17日、ニュートンスリーとニュートンフォーは両方とも期待通りに機能した。[43]打ち上げ中、ニュートンフォーは2回噴射した。1回目は第2段とペイロードをトランスファー軌道に投入し、もう1回目は軌道を円形化するためであった。[43] [45]

2023年1月9日、英国で最初の打ち上げとなり、最後の打ち上げとなったが、失敗に終わった。[46]第2段燃料供給ライン内のフィルターが外れ、燃料ポンプの効率が低下し、NetwonFourエンジンへの燃料流量が減少した。燃料流量の減少により、エンジンは予想よりも高い温度で動作し、周辺部品の損傷とその後の早期停止に至った。機体は軌道投入に必要な速度に達しなかった。[47] [48]

デザイン

ランチャーワンは2段式の空中発射型ロケットです。ロケットの直径は、第1段が1.6メートル（5フィート3インチ）、第2段とペイロードフェアリングが1.3メートル（4フィート3インチ）でした。[4]

2019年10月24日、同社は月へ100kg（220ポンド）、金星へ70kg（150ポンド）、火星へ50kg （ 110ポンド）を打ち上げることができる3段式のロケットを開発する計画を発表した。[37]

エンジン

LauncherOneは、ニュートンエンジン（ RP-1 / LOX 液体ロケットエンジン）を搭載した2段式の空中発射型ロケットである。第2段は、推力211 kN（47,000 lb f ）のニュートンワンエンジンを搭載する。当初、第1段はニュートンワンと同じ基本技術をスケールアップしたニュートンツーエンジンを搭載し、推力211.5 kN（47,500 lb f）を発揮する予定だった。両エンジンとも設計が完了し、2014年1月までに最初のエンジンが製造された。ニュートンワンは5分間の連続燃焼試験を実施した。ニュートンツーは2014年初頭までに数回の短時間燃焼試験を実施した。[16]

ニュートンスリーは推力260～335 kN（58,000～75,000 lb f）のエンジンで、2015年3月からホットファイアテストを開始しています。ニュートンスリーはランチャーワンの第1段に搭載されました。[18] [49]

2015年の再設計：新しいエンジン、より大きなペイロード、新しい空母機

LauncherOne は、 Cosmic Girlと名付けられたこの元ヴァージン アトランティック航空のボーイング 747から打ち上げられる予定です。

2015年9月の報道によると、ペイロードの増加は燃料タンクの延長とニュートン3エンジンによって達成されるが、ホワイトナイト2号機では打ち上げ高度まで打ち上げることができなくなる。ロケットはボーイング747で打ち上げ高度まで運ばれる予定だった。[50] [51]改良されたランチャーワンは、ニュートン3号機とニュートン4号機の両方のロケットエンジンを搭載している。[23]

2015年12月、ヴァージン・インターナショナルはランチャーワンの搭載機の変更と、ロケット自体の設計を大幅に大型化すると発表した。搭載機はボーイング747型機となり、これによりランチャーワンは当初計画されていたよりも大型化し、より重いペイロードを搭載できるようになる。ヴァージン・インターナショナルが購入したボーイング747型機の改修作業は2016年に完了し、2017年には軌道上でロケットの試験打ち上げが行われる予定である。[23]

使用目的

LauncherOneは、300kg（660ポンド）のペイロードを500km（310マイル）の太陽同期軌道（SSO）に打ち上げるように設計されており、CubeSatや小型ペイロードに適しています。[52] [53] Virgin Orbitはまた、LauncherOneが火星、金星、小惑星へのフライバイのために太陽中心軌道にペイロードを送る能力を持っていると発表しました。[54]

発射場

モハベ空港宇宙港

ヴァージン・オービットはカリフォルニア州ロングビーチの本社でペイロードを統合した。[3]

ランチャーワンは、コズミック・ガールのボーイング747-400型機から打ち上げられ、機体の左翼のパイロンに取り付けられ、希望する軌道傾斜角に応じて海上に放出された。このプロセスにより、地上打ち上げで一般的に発生する天候や上層風による遅延を回避できる。[3]ヴァージン・オービットの ウィリアム・ポメランツ氏は、現地の法律を遵守すれば、ボーイング747型機の離着陸が可能な空港であればどこでも利用可能だったと述べた。[55]

運搬機は、アメリカ合衆国カリフォルニア州のモハーベ空港とイギリス・コーンウォールのニューキー空港から離陸した。同社はまた、フロリダ州のケネディ宇宙センターやブラジルのアルカンタラ宇宙センターといった他の空港を利用する計画もあったが、実現しなかった。他に提案された発射場としては、ハワイのエリソン・オニヅカ・コナ国際空港、プエルトリコのホセ・アポンテ・デ・ラ・トーレ空港[56]、日本の大分空港、グアムのアンダーセン空軍基地[57]、オーストラリアのトゥーンバ・ウェルキャンプ空港[58]などがある。

過去の打ち上げ

実現しなかった打ち上げ

打ち上げ統計

参照

Wikimedia Commonsには、LauncherOneに関連するメディアがあります。

参考文献

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