H3ロケット試験機1号機の「指令破壊」何があった？

　2023年3月7日、JAXAの新世代大型ロケット「H3」の試験機1号機が鹿児島県の種子島宇宙センターより打ち上げられました。が、第2段エンジンに不具合が発生、指令破壊のコマンドが送信されました。

　ロケット本体とペイロードのALOS-3（だいち3号）を喪失し、打ち上げ自体は残念な結果となってしまいましたが、いったい何が起きたのでしょうか。

■　指令破壊とは

　今回の「指令破壊」とは、想定した軌道を外れてしまったロケットが制御不能となり、予期せぬところへ落下しないよう、飛行中に破壊することを指します。ロケットは大量の燃料と酸化剤を搭載しており、もし地上や地上近くの海域に落下した場合、大きな被害をもたらす可能性があるため予防的に実行されるものです。

　先進光学衛星「ALOS-3（だいち3号）」を搭載したH3ロケット試験機1号機は、日本時間の3月7日10時37分55秒に種子島宇宙センターより打ち上げられました。新開発の第1段エンジンLE-9と固体ロケットブースター（SRB-3）については規定時間の燃焼を達成し、打ち上げから304秒後、第1段の分離に成功しています。

　ところが、その後に予定されていた第2段エンジン（LE-5B-3）の点火が確認できず、ロケットから送られてくる各種データ（速度、高度、燃焼温度など）からも、エンジンが作動しているとは考えられないと判断されました。想定していた軌道を外れ、回復の見込みがないことから、10時51分50秒（打ち上げから835秒後）に地上から指令破壊のコマンドを送信したものです。

■　ロケットに何が起きた？

　3月7日の14時10分より開かれた記者会見では、現在のところ判明しているのは「第2段エンジンが点火しなかった」という事実のみ、と発表されました。JAXAでは現在、山川理事長を長とする対策本部を設置し、原因の調査にあたっているといいます。

　記者会見で明らかにされたことによると、通常の飛行では第1段を分離したのち、ロケットに搭載された飛行制御システムから「エンジン点火」の信号が送られ、エンジン側の制御機器が受信してエンジン点火シーケンスに至るとのこと。今回は点火しなかったので、この仕組みのどこかに不具合が生じたものと考えられます。

　現時点では各種データを精査している段階のため、まだ見当がついていない状態。そして指令破壊のコマンドを送信した時点で、ロケットはフィリピン東方の太平洋上にあり、高度も国際宇宙ステーションの軌道（高度400km）を超える状態になっていたため、残骸の回収は考えていないと語られました。

　会見では、H3プロジェクトの岡田PM（プロジェクトマネージャ）、宇宙輸送技術部門の布野理事が異口同音に「この2年苦労したLE-9（第1段エンジン）が予定通り燃焼したことについては、よくやったなと思う」と語る場面も。それだけに、その後指令破壊に至ったことにショックを隠せない様子でした。

■　第2段エンジン「LE-5B-3」とは

　H3ロケットの第2段エンジン「LE-5B-3」は、国産初の実用液体ロケットエンジンLE-5（H-Iロケット第2段に採用）をベースに改良を重ねてきたもの。1986年のH-Iロケット初飛行以来、ミッション失敗につながる重大なトラブルは発生していませんでした。

　今回の事象も「点火しなかった」ということなので、エンジンの機械的な設計や製造上の不具合によるもの、という可能性はゼロではないものの、かなり低いと考えられます。岡田PMは「結果について自信を持ってはいけない」と自らを戒めていましたが、新設計ではない分、懸念はLE-9に比べれば大きくなかったものと思われます。

■　今後の影響は？

　H3ロケット試験機1号機が指令破壊で失われたことで、搭載していた先進光学衛星「ALOS-3（だいち3号）」も失われました。このことで、今後の地球観測に大きな影響を及ぼしそうです。

　記者会見では失われてしまった衛星について、再度作るかを含む今後の予定は検討中と発表されました。同じものを再度作るにしても、予算編成から実機の製作まで時間がかかりますから、政府の判断が待たれるところです。

　また、ALOS-3（だいち3号）とペアを組む予定の先進レーダー衛星ALOS-4（だいち4号）は、2023年度にH3ロケットにより打ち上げ予定でした。今回の指令破壊に至った原因究明と対策が終わるまで、H3の打ち上げはできませんから、こちらの打ち上げ予定も白紙に戻ったことになります。

　現在運用中の「だいち2号」は、2014年5月の打ち上げから9年近くが経過し、設計寿命（5年／7年目標）を超えています。設計寿命を過ぎたからといって急に壊れるわけではありませんが、搭載機器や衛星本体の姿勢制御などに、経年劣化による不具合が生じる可能性があります。

　地球観測衛星「だいち」シリーズは、東日本大震災（2011年）での津波被害や御嶽山の噴火（2014年）など国内の自然災害に加え、ネパール地震（2015年）やトンガ火山噴火（2022年）といった海外の自然災害でも貴重な観測データを提供しています。日本が貢献できる衛星活用分野に、影響が出てくるかもしれません。

　まだ事象が発生したばかりということもあり、記者会見では今後の見通しを含め不透明な状況でした。原因究明が進み、早期に打ち上げが再開されるよう、今は祈りたいと思います。

＜出典・引用＞
JAXA（宇宙航空研究開発機構）　プレスリリース
画像：JAXA（宇宙航空研究開発機構）

（咲村珠樹）