ギアナ宇宙センターのソユーズ

北緯5度10分08秒 西経52度41分24秒 / 北緯5.169度、西経52.690度 / 5.169; -52.690

ソユーズ-ST-A / ST-B
2011年10月21日に初打ち上げ
関数中型ロケット
メーカーRKTの進捗状況
原産国ロシア
打ち上げコスト8000万ドル[ 1 ]
サイズ
身長46.2メートル（151フィート7インチ）
直径10.3メートル（33フィート10インチ）
質量308,000 kg (679,000 ポンド)
ステージ4
容量
SSOへのペイロード[ a ]
質量A : 4,230 kg (9,330 lb) B : 4,900 kg (10,800 lb) [ 2 ]
GTOへのペイロード[ b ]
質量A : 2,810 kg (6,190 lb) B : 3,250 kg (7,170 lb) [ 2 ]
GSOへのペイロード[ c ]
質量B : 1,360 kg (3,000 ポンド) [ 3 ]
関連ロケット
家族R-7（ソユーズ）
に基づくソユーズ2号
比較可能
発売履歴
状態引退
発射場ギアナ宇宙センター、ELS
総打ち上げ数27
成功26
部分的な失敗1
初飛行2011年10月21日[ 4 ]
最終便2022年2月10日
乗客または貨物を運ぶ
ブースター（第1段階） - ブロックB、V、G、D [ d ]
ブースターなし4
身長19.6メートル（64フィート）
直径2.68メートル（8フィート10インチ）
空の塊3,784 kg (8,342 ポンド)
総質量44,413 kg (97,914 ポンド)
推進剤質量39,160 kg (86,330 ポンド)
搭載RD-107A × 1
最大推力SL : 839.48 kN (188,720 lb f ) vac : 1,019.93 kN (229,290 lb f )
比推力SL : 263.3秒 (2.582 km/s) vac : 320.2秒 (3.140 km/s)
燃焼時間118秒
推進剤LOX / RG-1
第2段階（コア） – ブロックA
身長27.10メートル（88.9フィート）
直径2.95メートル（9フィート8インチ）
空の塊6,545 kg (14,429 ポンド)
総質量99,765 kg (219,944 ポンド)
推進剤質量90,100 kg (198,600 ポンド)
搭載RD-108A × 1
最大推力SL : 792.41 kN (178,140 lb f )真空: 921.86 kN (207,240 lb f )
比推力SL : 257.7秒 (2.527 km/s) vac : 320.6秒 (3.144 km/s)
燃焼時間286秒
推進剤LOX / RG-1
第三段階 – ブロックI [ e ]
身長6.70メートル（22.0フィート）
直径2.66メートル（8フィート9インチ）
空の塊2,355 kg (5,192 ポンド)
総質量27,755 kg (61,189 ポンド)
推進剤質量25,400 kg (56,000 ポンド)
搭載A : RD-0110 × 1 B : RD-0124 × 1
最大推力A : 298 kN (67,000 lb f ) B : 294.3 kN (66,200 lb f )
比推力A : 326 秒 (3.20 km/秒) B : 359 秒 (3.52 km/秒)
燃焼時間270秒
推進剤LOX / RG-1
第4段 –フレガット/フレガット-M /フレガット-MT [ 5 ]
身長1.5メートル（4フィート11インチ）
直径フレガット / フレガットM: 3.35 m (11.0 フィート)フレガットMT: 3.80 m (12.5 フィート)
空の塊フレガット： 930 kg（2,050ポンド）フレガットM： 980 kg（2,160ポンド）フレガットMT： 1,050 kg（2,310ポンド）
推進剤質量フレガット： 5,250 kg（11,570ポンド）フレガットM： 5,600 kg（12,300ポンド）フレガットMT： 7,100 kg（15,700ポンド）
搭載1 × S5.92
最大推力19.85 kN (4,460 lb f )
比推力333.2秒（3.268 km/s）
燃焼時間最大1,100秒（最大20回スタート）
推進剤N 2 O 4 / UDMH
[ウィキデータで編集]

ソユーズST-AとST-Bは、ソユーズ2ロケットの改良型で、フランス領ギアナのギアナ宇宙センター（CSG）から打ち上げるように設計された。欧州宇宙機関（ESA）の軽貨物ロケット「ベガ」と重量貨物ロケット「アリアン5」を補完する中型ロケットを追加する計画の一環として開発された。[ 6 ]

ロシアとヨーロッパの共同プロジェクトであるこのプロジェクトでは、 CSGにソユーズ発射施設（ELS、直訳すると「ソユーズ発射施設」）を建設し、ソユーズ2号を熱帯気候に適合させることが計画されました。ソユーズST-Bの初打ち上げは2011年10月21日、ST-Aの初打ち上げは2011年12月17日に行われました。

ソユーズST-AとST-Bは、低軌道ミッション用に設計された4段式ロケットです。注目すべきは、段番号の付け方が他のロケットとは異なり、ブースターが第1段、中央コアが第2段とされている点です。標準的なソユーズ2とは異なり、 ST型ではフレガート上段が必須でした。

2011年から2022年の間に、CSGから27機のソユーズSTロケットが打ち上げられ、そのうち26機が成功しました。これらの打ち上げのほとんどは、より強力なST-B型が使用され、9機はST-A型が使用されました。

しかし、 2022年のロシアによるウクライナ侵攻により、ロシアとヨーロッパの間に外交上の緊張が生じ、CSGからのソユーズ打ち上げは中止されました。さらに、中型ロケット能力を持つベガCとアリアネ6の導入により、ソユーズの役割はほぼ不要となりました。

ギアナ宇宙センター向けソユーズの改修

CSGの条件と要件に対応するため、ソユーズロケットはいくつかの重要な改造を受けました。これらの改造により、熱帯環境におけるロケットの最適な性能と安全性が確保されています。

打ち上げインフラとペイロードの統合

  • 移動式サービスタワー：他のソユーズ発射施設とは異なり、ELSは移動式サービスタワーを採用しており、発射台上で直接ペイロードの垂直統合を可能にしました。[ 7 ]
  • 欧州ペイロードアダプター：打ち上げロケットは欧州製のペイロードアダプターを使用し、より幅広い宇宙船との互換性を高めました。[ 7 ]
  • エンジン点火：ELSでは、ブースターと第1段のエンジンは火工品で点火されました。ソユーズの他の発射施設では、エンジンは化学的に点火されます。[ 8 ]

強化された安全システム

  • 欧州安全キット（フランス語：Kit de Sauvegarde Européenne）：このシステムはロケットの位置をリアルタイムで特定し、必要に応じて飛行終了信号を送信し、異常発生時にロケットの安全な破壊を保証します。[ 7 ] [ 8 ]
  • ブースターとコアステージの破壊システム：ブースターとコアステージには、飛行後に海に沈めて廃棄するための花火装置が装備されている。[ 8 ]
  • Sバンドテレメトリシステムの適応：Sバンドテレメトリシステムは、CSGで使用されているInter-Range Instrumentation Group標準で動作するように改造されています。 [ 7 ]

環境適応

  • 熱帯気候への適応：フェアリング内の積荷を冷却するために空調システムが採用されており、また、湿気の多い環境で極低温流体を積載する際の着氷を軽減するための保護対策が追加されている。[ 7 ]
  • 害虫駆除：野生動物の侵入を防ぐため、ロケット内のすべての空洞と開口部が調査され、昆虫やげっ歯類の侵入が適切に防止されることが認定されました。[ 8 ]

車両処理

ソユーズロケットは船でCSGに到着し、そこで部品が降ろされ、組み立てのために保管されます。打ち上げ準備として、これらの部品は温度管理された打ち上げ機統合棟（LVI）に移送されます。ここでは、水平方向に4本のストラップオン式ブースターがコアステージに取り付けられ、続いて第3段が取り付けられます。打ち上げの数日前、専用の輸送機が組み立てられたソユーズの各段をLVI棟から発射台へと運びます。発射台では、打ち上げ機が垂直に立てられ、移動式サービスタワーが所定の位置に移動されます。

同時に、ペイロード処理施設（PPF）のクリーンルームでは、顧客チームが宇宙船の準備を進めています。PPFを出発する前日には、宇宙船はアダプタ／ディスペンサーと統合されます。その後、このアセンブリは燃料を充填したフレガート上段ロケットが待機するS3B棟へと移送されます。ここで、宇宙船とフレガートは統合され、ペイロードフェアリング内に収納されます。

打ち上げ3日前、移動式サービスタワーがカプセルに収められた宇宙船とフレガート上段ロケットを持ち上げ、ソユーズロケットの上に設置することで、すべてが完了する。そして、打ち上げ開始の約1時間前に、移動式サービスタワーは慎重に引き込まれ、ソユーズロケットはミッションの準備を整える。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

発売履歴

初飛行

ソユーズCSGの打ち上げに関する最初の契約は、2009年のパリ航空ショーで、ガリレオ計画および航法関連活動の責任者であるルネ・ウースターリンクとアリアンスペースのCEOであるジャン＝イヴ・ル・ガルによって締結されました。この契約は、ガリレオ衛星2機ずつの打ち上げを2回カバーしていました。[ 14 ]衛星自体の契約は、ESAとガリレオ・インダストリーズによって2006年に既に締結されていました。[ 15 ]

サンクトペテルブルクから出荷された打ち上げロケットの部品は、2009年11月に船でフランス領ギアナに初めて到着しました。[ 16 ]ソユーズ発射場の受け​​入れ審査は2011年3月の最終週に行われ、2011年4月29日から5月4日の間に最初の模擬打ち上げキャンペーンが行われました。[ 17 ] [ 18 ]発射場は2011年5月7日にESAからアリアンスペースに正式に引き渡されました。[ 19 ]

ソユーズST-Bの組み立ては2011年9月12日に組立・試験棟で始まり、2機のガリレオ衛星は2011年9月7日と14日にイタリアのタレス・アレニア・スペース施設から到着後、最終試験を受けた。 [ 20 ]打ち上げは2011年10月20日に予定されていたが、ソユーズ第3段の燃料ラインを切断する空気圧システムに異常が検出されたため、ミッションは24時間延期された。2011年10月21日午前10時30分（UTC）、ソユーズST-Bは3時間49分の初飛行に出発した。[ 21 ]これにより、旧ソ連領土外でソユーズが打ち上げられたのは初めてとなった。[ 22 ]

フライトVS09

2014年8月22日、アリアンスペースはガリレオ衛星航法システムの最初の2機の完全運用能力衛星を中軌道に打ち上げた。[ 23 ]ミッションは正常に進行したように見え、アリアンスペースは打ち上げが成功したと報告したが、ESAとCNESの追跡局から提供されたテレメトリデータの分析により、衛星が誤った軌道に投入されたことが判明した。[ 24 ]

軌道傾斜偏心
ターゲット23,222 × 23,222 km55.0°0.00
達成25,900 × 13,713 km49.8°0.23

軌道は、打ち上げ機からの分離後3時間以内に欧州宇宙運用センターによって決定され、衛星は正常に動作し、制御下にあった。 [ 25 ] ESA / CNESとOHBの両チームが故障の原因と衛星の対応策を調査す​​る間、両方の衛星は太陽に向けられた安全モードに切り替えられた。[ 26 ]

2014年8月25日、アリアンスペースは異常を調査するための独立調査委員会の設置を発表した。[ 27 ] 2014年8月28日、フレガート上段ロケットの故障に至った可能性が高い事象の詳細が明らかになった。再方向付け段階の終了時に、飛行制御システムは誤った角速度を検知し、スラスタを用いて状況を修正しようとしたが失敗した。飛行制御システムはスラスタの問題を検知せず、上段ロケットが誤った方向を向いたまま飛行計画を継続したため、衛星は誤った軌道上に残された。[ 28 ]

2014年9月下旬、イズベスチヤ紙が引用したロスコスモス委員会の報告書によると、フレガートの故障は、主燃料タンクの加圧に使用される冷ヘリウムを輸送する配管と隣接していたヒドラジン燃料配管の1つに凍結をもたらした設計上の欠陥が原因であったとされている。ガリレオの軌道投入に必要な最初の長時間燃焼中に、燃料配管はヒドラジンの凝固点以下に冷却された。更なる調査は、ソフトウェアエラーと、将来同様の故障を防ぐための対策に焦点が当てられた。イズベスチヤ紙はまた、VS09便の故障がロシア政府に深刻な反応を引き起こしたと報じた。ロスコスモスのオレグ・オスタペンコ長官は、「（モスクワの）ホワイトハウスで難しい話し合いをした」という。[ 29 ] [ 30 ]

2014年10月7日、独立調査委員会は調査結果を発表し、ヘリウムとヒドラジンの供給ラインが近接していたために熱橋が発生し、スラスタへの推進剤供給が中断されたことを明らかにした。設計文書の曖昧さがこの問題の発生を招いたのは、段システム設計の熱解析において熱伝達が考慮されていなかったことによる。委員会は、熱解析の見直し、設計文書の修正、そして供給ラインの製造、組立、統合、検査手順の修正という3つの是正措置を勧告した。[ 31 ]

2014年11月、ESAは、衛星が近地点高度を17,339kmまで上げるため、合計15回の軌道変更を実施すると発表した。これにより、衛星のヴァン・アレン放射線帯への露出が低減し、ドップラー効果が低減し、地上からの衛星の視認性が向上し、近地点通過時にもアンテナを地球に向け続けることができる。これらの軌道は20日ごとに同じ地上軌道を周回するため、10日ごとに同じ地上軌道を周回する他のガリレオ衛星との同期が可能になる。新しい軌道に到達した衛星は、軌道上試験を開始できる。[ 32 ]

衛星の回収は2015年3月に完了し、ガリレオFOC FM2はガリレオFOC FM1の軌道を真似た新しい軌道に入りました。ガリレオFOC FM1は2014年11月末に軌道修正を完了し、試験に合格しました。現在、衛星は地上の同じ地点を20日ごとに通過していますが、これは標準的なガリレオ衛星の10日ごとの通過間隔と比べると短いです。[ 33 ]

打ち上げリスト

フライト 打ち上げ（UTC） 構成 ペイロード ペイロード質量 軌道 結果 参照
VS012011年10月21日 10時30分ソユーズST-B /フレガットMガリレオIOV-1/21,580 kg (3,480 ポンド)メオ成功[ 4 ]
VS022011年12月17日 02:03:08ソユーズST-A /フレガットMPléiades-1A、SSOT、4 x ELISA2,191 kg (4,830 ポンド)SSO成功[ 34 ]
VS032012年10月12日 18時15分01秒ソユーズST-B /フレガットMTガリレオIOV-3/41,580 kg (3,480 ポンド)メオ成功[ 35 ]
VS042012年12月2日 02:02:51ソユーズST-A /フレガットプレアデス1B1,070 kg (2,360 ポンド)SSO成功[ 36 ]
VS052013年6月25日 19時27分03秒ソユーズST-B /フレガットMTO3b F13,204 kg (7,064 ポンド)メオ成功[ 37 ]
VS062013年12月19日 09:12:19ソユーズST-B /フレガットMTガイア2,105 kg (4,641 ポンド)L2​成功[ 38 ]
VS072014年4月3日 21時02分26秒ソユーズST-A /フレガットMセンチネル-1A2,272 kg (5,009 ポンド)SSO成功[ 39 ]
VS082014年7月10日 18時55分56秒ソユーズST-B /フレガットMTO3b F23,204 kg (7,064 ポンド)メオ成功[ 40 ]
VS092014年8月22日 12時27分11秒ソユーズST-B /フレガットMTガリレオFOC FM1/FM21,607 kg (3,543 ポンド)メオ部分的な失敗[ 23 ] [ 41 ]
VS102014年12月18日 18時37分00秒ソユーズST-B /フレガットMTO3b F33,184 kg (7,020 ポンド)メオ成功[ 42 ]
VS112015年3月27日 21時46分18秒ソユーズST-B /フレガットMTガリレオFOC FM3/FM41,597 kg (3,521 ポンド)メオ成功[ 43 ]
VS122015年9月12日 02:08:10ソユーズST-B /フレガットMTガリレオFOC FM5/FM61,601 kg (3,530 ポンド)メオ成功[ 44 ]
VS132015年12月17日 11時51分56秒ソユーズST-B /フレガットMTガリレオFOC FM8/FM91,603 kg (3,534 ポンド)メオ成功[ 45 ]
VS142016年4月25日 21時02分13秒ソユーズST-A /フレガットMセンチネル-1B、顕微鏡3,099 kg (6,832 ポンド)SSO成功[ 46 ] [ 47 ]
VS152016年5月24日 08時48分43秒ソユーズST-B /フレガットMTガリレオFOC FM10/FM111,599 kg (3,525 ポンド)メオ成功[ 48 ]
VS162017年1月28日 01:03:34ソユーズST-B /フレガットMTヒスパサット 36W-13,200 kg (7,100 ポンド)GTO成功
VS172017年5月18日 11時54分53秒ソユーズST-A /フレガットMSES-152,302 kg (5,075 ポンド)GTO成功[ 49 ]
VS182018年3月9日 14時10分06秒ソユーズST-B /フレガットMTO3b F43,198 kg (7,050 ポンド)メオ成功[ 50 ]
VS192018年11月7日 03:47:27ソユーズST-B /フレガットMメットオプ-C4,212 kg (9,286 ポンド)SSO成功[ 51 ] [ 52 ]
VS202018年12月19日 16時37分14秒ソユーズST-A /フレガットMCSO -13,565 kg (7,859 ポンド)SSO成功[ 53 ]
VS212019年2月27日 21時37分00秒ソユーズST-B /フレガットMTワンウェブF61,945 kg (4,288 ポンド)レオ成功[ 54 ]
VS222019年4月4日 17時03分37秒ソユーズST-B /フレガットMTO3b F53,177 kg (7,004 ポンド)メオ成功
VS232019年12月18日 08時54分20秒ソユーズST-A /フレガットMTCHEOPS、COSMO-SkyMed3,250 kg (7,170 ポンド)SSO成功[ 55 ]
VS242020年12月2日 01:33:28ソユーズST-A /フレガットMファルコンアイ21,190 kg (2,620 ポンド)SSO成功[ 56 ]
VS252020年12月29日 16時42分07秒ソユーズST-A /フレガットMCSO-23,562 kg (7,853 ポンド)SSO成功[ 57 ]
VS262021年12月5日 00:19:20ソユーズST-B /フレガットMTガリレオFOC FM23/FM241,645 kg (3,627 ポンド)メオ成功[ 58 ]
VS272022年2月10日 18時09分37秒ソユーズST-B /フレガットMTワンウェブF135,495 kg (12,114 ポンド)レオ成功[ 59 ]
ミッション結果によるフライト
1
2
3
4
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022

  成功     失敗     部分的な失敗  キャンセル  

2019 年 7 月時点のギアナからのソユーズ打ち上げ統計。出典: ウィキテーブルのミッション、ウィキテーブルの定期便およびアリアンスペースのウェブサイトからのデータ。

打ち上げシーケンス

移動式ガントリーが撤去された発射施設

通常、打ち上げ3日前の作業には、全段のカウントダウンリハーサルに加え、フレガート上段の最終準備と検証が含まれます。打ち上げ2日前には燃料補給の準備が始まります。この日は、ペイロードを使った打ち上げ前の作業が行える最終日でもあります。[ 60 ]打ち上げシーケンスは各ミッションごとに最適化されており、ここで説明するシーケンスは、Sentinel-1A衛星を打ち上げたVS07フライトに基づいています。[ 13 ] [ 61 ]

クロックイベント高度
時刻：06:30:00ミッションコントロールチームBのコンソール、ネットワークカウントダウンの開始
T−04:50:00州委員会が燃料供給許可を審議
T−04:00:00給油開始
T−03:00:00ペイロードが打ち上げ前モードに切り替わりました
T−02:20:00準備状況レポート
T−01:45:00給油終了
T−01:21:00GO / NO-GO点呼
T− 01:00:00移動式ガントリーの撤退
T−00:10:00ペイロードスイッチを機内電源に切り替え
T− 00:06:10自動シーケンスの開始
T−00:05:00Fregatはオンボード電源に切り替え
T−00:01:00自動起動シーケンスの起動
T− 00:00:40ランチャーはオンボード電源に切り替わります
T− 00:00:20下段アンビリカルマストの撤去
T− 00:00:15主エンジン点火
T− 00:00:10予備推力レベル
T− 00:00:03最大推力レベル
時刻+ 00:00:00打ち上げ
T+ 00:01:11マックスQ
T+ 00:01:58ブースター分離60 km (37 マイル)
T+ 00:03:29フェアリングの分離120 km（75 マイル）
T+ 00:04:47第2段階分離240 km (150 マイル)
T+ 00:04:482段目点火
T+ 00:04:53後部セクションの分離（1段目と2段目を接続）
T+ 00:08:46フレガート上段分離
T+ 00:09:46フレガート点火410 km (250 マイル)
T+ 00:20:04フレガットのシャットダウン
時間+ 00:23:29ペイロード分離693 km (431 マイル)

注記

  1. ^ギアナからのフレガットとの820 km（510 mi）のSSO
  2. ^ギアナのフレガートによる1,500 m/s (4,900 ft/s)デルタV欠損 GTO
  3. ^ギアナのフレガット氏と
  4. ^これはキリル文字の2番目から5番目の文字（Б、В、Г、Д）の翻字です。意味を逐語的に翻訳すると、ラテン文字の2番目から5番目の文字、つまり「ブロックB、C、D、E」に相当します。
  5. ^これはキリル文字の10番目の文字（И）の翻字であり、キリル数字では数値10を表します。意味を忠実に訳すと、ローマ数字の「ブロックX」が用いられます

参考文献

  1. ^ 「余剰ミサイルモーター：販売価格が国防総省と商業打ち上げ業者に及ぼす潜在的影響」米国会計検査院。 2024年7月5日閲覧。
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