CSTS

CSTS（有人宇宙輸送システム）ACTS（先進有人宇宙輸送システム）
提案されたCSTS設計（2008年春）
メーカーRKKエネルギア、EADSアストリアム（当初提案） EADSアストリアム（後提案）
原産国ESA加盟国、ロシア（当初提案）ESA加盟国（後提案）
オペレーターロスコスモス、欧州宇宙機関（当初の提案）欧州宇宙機関（後の提案）
アプリケーション宇宙飛行士を軌道に乗せて帰還させる（主な目標）LEO 以降のミッションに向けた将来の改善の可能性（追加目標）
仕様
政権低軌道（主な運用） 月周回宇宙飛行（LEO以降の運用の提案）
生産
状態研究段階。当初の提案はキャンセルされた。
関連する宇宙船
由来オレルのオリジナルバージョン（古い提案） 自動移送車両の進化型（後の提案）
デリバティブオレル（ロシアがプロジェクトから離脱した後）

有人宇宙輸送システム（CSTS）、または先進有人輸送システム（ACTS ）は、国際宇宙ステーションへのサービス提供などの低軌道運用に加え、月やそれより遠い場所への探査も可能な有人宇宙船の設計案でした。当初は欧州宇宙機関（ESA）とロスコスモスの共同プロジェクトでしたが、後にESA単独のプロジェクトとなりました。この研究は、欧州の有人宇宙飛行計画を存続させるための基本的な戦略計画として構想されました。

CSTSは、2006年9月から2008年春までの18ヶ月間続いた初期調査フェーズを完了し、2008年11月のESA加盟国会議の前にプロジェクトは中止されました。しかし、ESAの長官はATV進化計画が代替案であることを否定しており、ACTS計画への資金提供を継続するかどうかについて協議が続いています。[ 1 ] 2008年11月下旬の時点で、プロジェクトの資金は実現可能性調査に限定されており、実際の車両の打ち上げは2017年以降になる予定でした。[ 2 ]

2009年、ロシアはCSTSのオリジナル設計のバージョンを採用することを決定し、これを将来有人輸送システム（PPTS）と改名した。[ 3 ] ESAはACTS（先進的乗組員輸送システム）の採用を決定した。これはCSTS機の発展形で、ATV宇宙船の有人バージョンをアップグレードしたものとなる。2009年半ば、EADS Astriumは2100万ユーロの研究を受注し、現在ではACTS設計の基礎となっていると考えられている欧州ATV車両の有人バージョンを設計した。[ 4 ] 2013年初頭から、ESAとNASAはオリオン宇宙船の現行バージョン用の欧州サービスモジュールの開発で協力し始めた。これにより、ATV宇宙船の有人派生型に関するこれまでのESAの取り組みが不確実性にさらされた。2015年夏の時点で、CSTS/ACTSプロジェクトに関する新たな開発状況は公表されていなかった。

背景

オリオンへの回答としてのCSTS

2004年、ジョージ・W・ブッシュ米大統領は、2020年までに米国が再び月へ行き、2030年までに火星への有人ミッションを実施する計画を含む 宇宙探査ビジョンを発表した。

これらの目的のために、オリオン宇宙船が開発されることになっていた。ESAの職員は、探査プログラムへの参加の可能性について問い合わせたが[ 5 ]、拒否された。ESAのジャン＝ジャック・ドルダン事務局長は、NASAによるこの拒否について次のように述べた。「マイク・グリフィン氏とマーブルガー氏からは、CEVは国際協力のためのものではないと聞きました。しかし、ヨーロッパが次世代輸送システムに関与しなければ、私たちは永遠に二流のパートナーのままです。」[ 6 ]

しかし、2006年7月のニューサイエンティスト誌のインタビューで、NASAのマイケル・グリフィン長官は、NASAの月探査計画全般における国際協力への関心を示唆した。「米国は月へ戻るだろうが、できるだけ多くのISSパートナーや新たなパートナーと共に行うことができれば、より良い成果が得られ、すべての人にとってより有益なものになると考えている。」[ 7 ]この発言でグリフィン長官が語っているのは、月探査ミッションに実際に使用されるオリオンの開発協力ではなく、一般的な協力である。オリオンは完全にアメリカ製となる予定である。

ロシアとの協力

2004年以来、ESAはロスコスモスと、1967年以来運用されているソユーズ宇宙船の後継プロジェクトであるクリペルの開発協力について協議していた。 [ 8 ] ESAの経営陣はこの協力に熱心だったが、その加盟国は2005年12月に設計および共同研究に対する資金提供を断った。これは主に、一部の加盟国がESAはプログラムに対するマイナーな産業貢献に過ぎず、ロシアが実際にクリペル宇宙船を開発および設計するだろうと感じていたためである。

ロシア側では、一種の「ユーロ・ソユーズ」として考えられた先進的宇宙船輸送システム（ACTS）の構想が2006年に浮上した。ロシア当局がソユーズをクリパーに置き換える提案は資金面で野心的すぎると認識したためである。[ 9 ]

2005年12月にESAがクリパー計画を拒否した後、ジャン＝ジャック・ドルダンは、新型宇宙船に関するロシアとの協力は2006年6月に決定される可能性があると強調した。2006年6月13日、報道機関は有翼のクリパー計画が、ESAが資金提供する先進的乗員輸送システム計画に基づくカプセル開発の研究に置き換えられたと報じた。[ 10 ] [ 11 ] ESAによるこの拒否にもかかわらず、クリパーはロシアの計画であり、FKAが全額資金提供できたはずだった。もっとも、ロシアとヨーロッパが本当にCSTS構想を共同で進めていたとしたら、これはありそうになかった。2006年7月中旬、クリパーの入札プロセスは落札者なく中止された。[ 12 ]

クリパーではなくCSTSを選択した理由としては、CSTSはモジュール構造（下記参照）によりパートナー間で設計責任を分担できるため（例えば、ロシアが再突入カプセルの全体設計を担当し、ESAが居住モジュールなどを担当するなど）、欧州がロシア・欧州共同プログラムにおいて完全なパートナーとなる可能性を提供するという点が挙げられる。[ 13 ]

2006年6月21日と22日に開催されたESAの定例会議において、CSTSプログラムに約1500万ユーロの拠出が約束された。この研究へのさらなる資金提供は、7月に開催される次回のESA会議で要請される予定だった。[ 6 ]ロシアとESAの両パートナーは、プログラムの最初の2年間の費用をそれぞれ負担することになっていた。「現在、我々はロシアと協力して、宇宙船の予備設計、運用に関する法的枠組みの構築、関係者間の作業分担の明確化、そして開発の諸側面の概略策定を行う段階に入っている」と、ESA有人宇宙飛行・微小重力・探査プログラム局政策計画部長のマヌエル・ヴァルス氏は述べた。 [ 6 ]

2006年7月4日、ロシアのメディアは、ロスコスモスのアナトリー・ペルミノフ長官がジャン＝ジャック・ドルダンと会談し、CSTS提案について話し合ったと報じたが、結果としてロシアとヨーロッパの間で合意は締結されなかった。

2006年7月18日、ペルミノフはロシアのクリペル宇宙船の入札がキャンセルされたと発表した。[ 12 ] ACTSの提案はクリペルの設計よりもESA加盟国の間でより多くの支持を得ていたことが注目された。

ファーンボロー航空ショー

ジャン＝ジャック・ドルダンは2006年7月25日のファーンボロー航空ショーで、ロスコスモスとのACTS宇宙船に関する共同研究が2006年9月に開始され、2008年初頭に終了すると発表した。「18ヶ月後には、そのような宇宙船の開発について閣僚に提案できることになる」[ 14 ]。ESAはこの研究に1500万ユーロを拠出し、ESA加盟7カ国で分担することが確認された。研究の作業分野は以下の通りである。

  • 車両の構成を検討する予備的なシステム設計
  • ドッキング機構を含む詳細なサブシステム設計
  • 協力メカニズムと協定の開発、および本格的な開発のための作業分担の決定
  • 有人月面飛行

全体デザイン

2008年5月に初期調査段階が完了した後、FKAとESAは、円錐形の有人カプセルとATV由来のサービスモジュールを組み合わせた全体設計が選択されたと発表しました。CSTS宇宙船の総質量は18,000kgになるはずでした。しかし、カプセルとサービスモジュールの合計質量はそれよりも小さかった可能性があります。[ 2 ] [ 15 ]

ACTSは、ロシアのソユーズ宇宙船の形式を踏襲し、独立した降下／上昇モジュールと分離可能な軌道モジュールを備えています。降下モジュールはアメリカのアポロ宇宙船の司令船に似ており、軌道モジュールはATVの有人仕様に似ています。

LEOを超えるミッションの可能性

ESAの有人宇宙飛行・微小重力・探査プログラム局政策計画部長であるマヌエル・ヴァルス氏は、CSTS宇宙船に使用可能な打ち上げ機について、「現段階では決定的なことは何もないが、（中略）ロシアも我々も、1段式ではなく2段式を採用することが賢明であり、最も効率的かつ効果的だと考えている。1段式は既にサターンVとアポロで採用されている。今1段式を採用すると、全く新しい打ち上げ機の開発が必要となり、時間と費用が莫大にかかるだろう。（中略）2段式の方がはるかに効果的だ。（中略）なぜなら、既存の打ち上げ機、あるいは開発が最小限で済む打ち上げ機を使用できるからだ。そして、これが我々の意図である。」[ 6 ]つまり、CSTSの打ち上げには、アリアン5、プロトン、アンガラクラスの最大積載量を持つ打ち上げ機しか利用できないため、質量予算は逼迫していたはずだ。 2 回の打ち上げと低地球軌道 ( LEO ) でのドッキングにより、 CSTS と地球離脱段階を合わせた重量は、 LEO で約 45 ～ 50 トンを超えることはできません (ただし、これは月探査機のみに関するもので、月着陸船はこの計算に組み込まれていないことに注意してください)。

2006年6月13日のESAのプレゼンテーションでは、CSTS宇宙船の月周回ミッションが3回の打ち上げで提案されており、そのうち2回は宇宙船を月周回軌道に進めるための推進モジュールです。このシナリオは、マヌエル・ヴァルス氏が述べた2段式アプローチよりも複雑ではありますが、CSTSの質量予算の点でより余裕のあるものです。

EADSアストリウム宇宙輸送のアリアン5ECBを月探査に適応させるコンセプトは、アリアン5のLEO性能を27トンまで増加させる可能性がある。[ 16 ]これらの性能適応には、複合固体ロケットケースの使用と、ヴァルカンMk IIIおよびヴィンチ（ECSB）エンジンのアップグレードが必要となる。

提案された発射場

CSTS宇宙船の打ち上げ場所として、ESAのフランス領ギアナ基地と、ロシアが計画しているボストーチヌイ宇宙港の両方が検討された。どの打ち上げ機で宇宙船を軌道に乗せるかは未定だったが、マニュエル・ヴァルス氏は、ロシアのロケットに加えて、アリアネ5号が搬送ロケットとして機能する可能性を示唆した。[ 15 ]

欧州内の競争

FKAとESAがCSTS宇宙船の計画を発表したのとほぼ同時期に、ドイツの宇宙機関DLRはEADSアストリウムと共同でATV進化型提案への支持を発表した。この提案は、2013年までにISSからの貨物帰還となる再突入カプセルを搭載した改良型ATVの開発、そして第二段階では2017年までにこの改良型ATVをベースにした有人宇宙船を開発することを想定していた。これらの日付は後にそれぞれ2015年と2020年に修正された。この提案は2008年11月の会議でESAの理事会に提示され、2017年までに準備が整う可能性のある貨物帰還船の初期開発段階の資金提供を受けた。ATV進化型コンセプトはCSTSプロジェクトの終焉の一因となった可能性がある。しかし、ESAのトップはATV進化型計画が代替案であることを否定しており、ACTS計画への資金提供を継続するかどうかについてはまだ協議が続いている。[ 1 ]

その後の展開

2009年、ロシアはCSTS宇宙船の基本設計を新たな有人宇宙船に引き継ぐことを決定し、これが後にPPTSプロジェクトへと発展しました。一方、欧州宇宙機関（ESA）は、国際宇宙ステーションへの物資輸送機ATVをモデルにしたACTSの単独プロジェクトに着手しました。2010年代初頭、ロシアのPPTS開発計画は徐々に延期されました。[ 17 ] [ 18 ]

2013年1月、NASAはESAがオリオン宇宙船の試験飛行アルテミス1号用のサービスモジュールを建造すると発表しました。これは深宇宙探査における国際協力の大きな一歩となります。その後、ESAはNASAと協定を締結し、ATV開発の一部をオリオン宇宙船用のサービスモジュールの開発に重点を移しました。このモジュールは、ATV補給宇宙船の既存のサービスモジュールをベースとしています。[ 19 ]

参照

欧州の有人宇宙船

  • ヘルメスは、かつてESA/CNESによって開発されていた有人宇宙飛行機の設計。1994年に中止された。
  • ATV 進化計画、ACTS に代わる欧州の有人宇宙船の提案

ロシアの有人宇宙船

  • ロシアの宇宙機関ロスコスモスが使用しているソビエト時代の主力宇宙船、ソユーズ
  • クリペル、エネルギア社がソユーズの後継機として提案した。2009年に中止された。
  • オレル（宇宙船）、ロシアの有人宇宙船、ソユーズの代替として計画、開発中

米国の有人宇宙船

その他の有人宇宙船

参考文献

  1. ^ a b「ESA、2020年までに有人カプセルの実現を目指す」 Flight Global 2008年7月21日. 2015年8月20日閲覧。
  2. ^ a b Zak, Anatoly (2008年7月). 「先進的乗員輸送システム」 . ロシア宇宙ウェブ. 2015年8月20日閲覧。
  3. ^ Zak, Anatoly (2009年3月). 「Perspective Piloted Transport System」 . ロシア宇宙ウェブ. 2015年8月20日閲覧。
  4. ^ Coppinger, Rob (2009年7月7日). 「写真：EADS Astriumが2100万ユーロの再突入機研究で勝利」 Seradata. 2016年1月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年8月20日閲覧。
  5. ^アレクサンダー、スターン (2006 年 10 月 30 日)。「Vorherrschaft im All: Europa und Russland planen ihr Gegen-Shuttle」（ドイツ語）。シュピーゲルオンライン。2015 年8 月 20 日に取得。
  6. ^ a b c d「国際宇宙競争、参加者増加で激化」 Fox News Channel 2008年7月28日. 2015年8月20日閲覧。
  7. ^ Marks, Paul (2006年7月19日). 「NASA​​、火星有人探査に協力を要請」 . New Scientist . 2015年8月20日閲覧。
  8. ^ 「RSC Energia：ロシアの有人宇宙航行開発のコンセプト」 Energia 、 2006年5月24日。 2021年6月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年8月20日閲覧。
  9. ^ de Selding, Peter B. (2006年6月23日). 「ESAとロシア、新型宇宙船設計で協力」 . Space.com . 2015年7月19日閲覧。
  10. ^ Coppinger, Rob (2006年6月13日). 「Kliperが月着陸船に降ろされる」 .ロンドン: Flight Global . 2015年8月20日閲覧。
  11. ^ 「欧州とロシア、先進的有人輸送システムの研究で協力」 planetary.org惑星協会2006年6月28日。2012年2月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年7月19日閲覧。
  12. ^ a b「ファーンボロー：ロシア連邦宇宙局、有人宇宙船の入札を中止」フライト・グローバル 2006年7月18日. 2015年7月19日閲覧。
  13. ^ 「先進的乗員輸送システムに関する欧州とロシアの潜在的協力」（PDF）。EISC – ブリュッセル。2006年6月13日。2007年9月27日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2015年7月19日閲覧。
  14. ^ 「ファーンバラ：乗務員輸送作業開始」ファーンバラ、ハンプシャー：フライト・グローバル、2006年7月25日。 2015年8月20日閲覧。
  15. ^ a b Coppinger, Rob (2008年4月22日). 「アポロのようなカプセルが有人宇宙輸送システムに採用」 Flight Global . 2015年8月20日閲覧。
  16. ^ Iranzo-Greus, David (2005年3月23日). 「アリアン5号 - 宇宙探査のための欧州ロケット」(PPT) . EADS SPACE Transportation . 2015年8月20日閲覧。
  17. ^ 「有人宇宙船の設計が明らかに」 BBCニュース（科学と環境）2008年7月22日。 2015年8月20日閲覧。
  18. ^ 「ロシアはロケット動力を『初めて』検討中」「 BBCニュース（科学と環境）2009年4月29日。 2015年8月20日閲覧。
  19. ^ 「ESA、エアバス・ディフェンス・アンド・スペース社を米宇宙カプセル「オリオン」サービスモジュールの主契約者に任命」spaceref business . 2014年11月17日. 2021年5月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年7月16日閲覧。
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