Ｈ３ロケット試験機１号機打上げ失敗原因調査状況（２０２３年６月２２日）
柴田孔明 ２０２３年６月２２日午後に第４８回の宇宙開発利用部会 調査・安全小委員会が開催され、そのあと記者向けのフォローアップブリーフィングが行われました。尚、調査状況の詳細や略語については文部科学省の会議資料を参照してください。
（※一部敬称を省略させていただきます。また回線等の関係で一部聞き取れない部分があり、省略させていただきました）
・質疑応答（フォローアップブリーフィングより）
産経新聞・１０ミリ秒の空白があったことが判ったとのことだが、これの持つ意味を教えて欲しい。
佐藤・今まで考えてきたものについては、テレメトリが周期的に空いていますのでなかなか特定出来なかったが、事前に短絡が起きていてエキサイタがＯＮになったとき即座に過電流となるモードは今回の１０ミリ秒の間隔があることで棄却できることが判りました。（配付資料１９ページの）右の図のモードに絞られた。何らかの少し弱いところがあって、通電したことで時間が経ってから短絡に至ったことが傍証として得られましたので、これをベースにシナリオの絞り込み等を進めていけるようになったのが今回の進捗になります。
産経新聞・１０ミリ秒の空白があったことにより、上側か下側のどちらで起きたかの切り離しが出来て、エキサイタでトラブルが起きたことまで解明できたのか。
佐藤・その切り分けにはダイレクトには結びつきません。事前に短絡していたことが無かったことが絞り込めたということです。ＰＳＣ２との連成もシナリオとして考えていますし、ニューマティックパッケージやエキサイタでの短絡の可能性のシナリオも残した形で今後考察を進めるという形になります。
産経新聞・Ｈ３固有のシナリオが２つ挙げられたが、現時点で様々なシナリオを考えていく中で、とりあえず２つが判って更に多くのシナリオが挙がってくるのか、あるいはいくつものシナリオから取捨選択の上で２つ挙がっているのか。
佐藤・回答としては今回の２つに絞り込まれたと考えております。前回、シナリオを作るための視点を何個か示して、今回その評価をいろいろしてきたところとプラスしてシステム試験みたいなものをやった上で、この２つのシナリオが固有としては考えられるということで、ここに至っています。
産経新聞・この２つから更に絞り込んでいくということか。
佐藤・そうです。
ＮＨＫ・Ｈ３固有の２つのシナリオに関する３つの対策について、この３つの対策をとることで２つのシナリオが原因となって失敗することが無くなるということか。資料の「Ｈ３ロケットの対策全体の方針を設定」というのはどういう意味でおっしゃっているのか。
佐藤・固有の要因に関するシナリオを２つにしたことが進捗になりまして、この２つで細かいところは考えられてないが、それらで考えられる対策の方針という形で書いておりますが、こういった３つをやっていくことが考えられるという事でお示ししました。このあと２つのシナリオの詳細な検討等をした上で、この中でどれをとっていくかというのを次回までに決めて報告をしたいと考えています。
ＮＨＫ・対策の具体性だが、Ｈ－ＩＩＡと共通する部品に関しては、検査の強化、絶縁の強化など３つの対策を講じることが決定していると思うが、決定した対策はいずれも有効で、それをやれば少なくとも共通する部分の９つのシナリオが原因で失敗する事は無いと判ったとのことだったと思うが、今回の３つの対策の方針というのは、それをとれば２つのシナリオによる失敗を防げるものなのか。
佐藤・Ｈ－ＩＩＡと共通のものは対策という形で決めて、既に４７号機で製造を進めているという意味では固まった対策として設定したものです。Ｈ３固有の３つについては、こういう方向性があり得るという形で出したところで、例えば定電圧ダイオードの過電圧抑制の増強という方針が書いてありますが、どのぐらい余裕を持ったらいいのかといった設計はこれからということで、完全にこれだという対策よりは、その方向性を示した段階でございます。
ＮＨＫ・有効な対策の目処が立ったという表現では少し強いのか。
佐藤・そうです。そこは次回、こういう対策にすると報告するところで固まったという形にしていただければと思います。
ＮＨＫ・言葉の意味を確認したい。例えば「Ｈ３固有要因」の意味は、ＰＳＣ２の不具合で下流側のＰＮＰやエキサイタのショートに（？）したという意味か。
佐藤・エンジンの部分が基本Ｈ－ＩＩＡとＨ３が共通なので、ニューマティックパッケージそれからエキサイタの部分に関しては共通という事になります。Ｈ－ＩＩＡとＨ３の違いはその上流側にある機器が違うということになっていますので、上流機器が変わったことで下流のエキサイタ等との連成の中で起きたのではないかというＦＴＡ上の要素を立てて解析していますので、そういう意味合いでここは使っています。
ＮＨＫ・Ｈ３特有の機器で失敗に繋がるケースということか。
佐藤・そことの連成で。
ＮＨＫ・連成ということは関係しているということか。
佐藤・関係して起きたシナリオが書けるのではないかというところです。
ＮＨＫ・今回はＨ３固有のシナリオについては対策の方針まで示したということか。
佐藤・はい。
時事通信・ＰＳＣ２の高圧回路の発振・出力不安定のところで、下流の機器に電源を投入していくと消費電流が変動して常にこういうことが起きてしまうのか。地上の試験で正常な機器では発生しないとのことだが、そうするとエキサイタなど下流の機器の何らかの不具合は排除されていないのか。
佐藤・下流機器はＨ－ＩＩＡと共通要因で可能性はあるということで残していますので、それはそれです。ＰＳＣ２と連成というか関係性の中で起きるということで、ここは語っているところです。資料（３３Ｐ）に機器用電池Ａに５６Ｖと記載していますが、Ｈ－ＩＩＡでは全て２８Ｖ系で動かしていまして、下流のニューマティックパッケージやエキサイタは２８Ｖがダイレクトに入る回路になっています。ここがＨ－ＩＩＡとＨ３の違いになっていまして、その関係で５６Ｖから２８Ｖに落とすところに降圧回路が入っているのが違いになっています。この降圧回路が、何が起きてこういうことが起きるのかはまだ判っておりませんが、今回シナリオとして、ここで過電圧を起こすことがあるとこういうシナリオが書けるということで抽出したのが今回の２つのシナリオになっています。
時事通信・この降圧回路自体もＨ３固有と考えて良いか。Ｈ－ＩＩＡでは落とす必要が無かったのか。
佐藤・はい。
時事通信・ＦＰＧＡの改修や、コンデンサの容量の適切化とか、ここに挙げられている対策１～３は、これは規模感としてはどれくらいの改修になるのか。
佐藤・一応は設計変更になりますので、一通りの開発の検証は進める事にはなります。大改修という形にはならないと思っています。
時事通信・例えばＦＰＧＡで言うと応答速度が速いものを使うとか、それとも検知するタイミングを変えるといったソフトウェア的な形でやるのか。
佐藤・ひとつはソフトの書き換えというのが考えられます。それから部品交換も考えられます。それをやった上で追加の認定試験をやっていくという流れになるかなと考えています。
時事通信・今後の絞り込みがある一方で、実機大の試験の２回目もあると思うが、衝撃が想定より大きいことが確認されたが、これが直接こういった事に関係しているという訳ではなくて、揺らしてはいけないレベルまで揺らしているので何か悪い事が起きるかもしれないので、それを詰めるという理解で良いか。
佐藤・まだはっきりとした事は言えないが、ＰＳＣ２の衝撃環境が少し高かったのではないかというところを２回目の試験でしっかり確認したいと思っています。今回このシナリオを立てたのは、そういったこともひとつの要素として入ったことで、降圧回路にフライトデータに出てこないような、特定されていないので言いにくいが、微細な何かが起きて過電圧を起こすようなモードに入ったのではないかというところで、そういう意味では衝撃試験の方は大元になる要素を確認して信頼性向上のために衝撃はしっかり落とす方向に持っていくことを確認する試験です。シナリオは今回２つに落とし込むことになりますので、こちらはこちらで電気的な対応をしていくという形になるかなと思っています。
時事通信・降圧回路の出力不安定は、電気的に避けられないのか。
佐藤・正常な機器の組み合わせでは発生しない。今までこれに類するところはあまり抽出できていないところです。ですので何かしら中で異常などがあってこういう事が起きるかどうか、これをシミュレーションとかで、このあと検討を進めたいと考えています。
読売新聞・対策の方針で３つが挙げられていたが、これを実機を使った試験を行う事で対策を具体的に決めていくというイメージで良いか。
佐藤・（資料２８Ｐの実機大による）試験はＰＳＣ２に過大な衝撃が入ったのではないかというのを確認するまでの試験になります。それが何らかのトリガになって、（資料３３Ｐの降圧回路の発振・出力不安定の）モードが起きて今回の不具合に繋がったという意味では、最終的に対策するのは電気系側でやる形になります。直接は試験そのものとは連成しないと捉えていただければと思います。
読売新聞・２回目の試験を行う事で、Ｈ３の対策に役立てるということか。
佐藤・そうです。ひとつ考えられるとするとＰＳＣ２というのが緩衝装置の上に載せて艤装されているが、それがＰＳＣ２として認定試験をやってきた環境より超えていたという実データが出た場合は、緩衝装置の見直しとかを行って、もともと認定を行ったレベルに抑える、信頼性向上的にしっかり抑える対策に結びつけていくというのが、この試験でのアウトプットになるかなと思っています。
読売新聞・（資料３４Ｐ）対策ですが３つあって、コンデンサの適切化とか、ＦＰＧＡの応答速度の改善とか抽象的な言葉だが、これはソフトウェアを書き換えるとか部品を交換するとか、そこまで記事で書いて良いのか。
佐藤・ソフトの改修や部品の交換も考慮して、実際どういう方向に持っていくかは今後検討した上で決めていきますので、まだ交換するという所では無いと思っています。
読売新聞・（資料２２Ｐと２３Ｐより）Ｈ－ＩＩＡとの共通要因の対策方針は、前回までに決まっていたのか。
佐藤・はい。今回追加の検討したことで３（ソレノイドリード線）と１１（トランジスタ）は一応潰せたが、絶縁強化と検査の強化、部品の選別、という大きく３つの対策をとると示してフィックスしました。既にＨ－ＩＩＡの方は４７号機が近くにありますので、この３つの対策を施すということで既に作業を進めているというものでございます。
読売新聞・Ｈ－ＩＩＡと共通するシナリオは７つに絞り込んで、Ｈ３は２つのシナリオに絞り込んだということは、合計で言うと９つのシナリオがあることを示しているのか。
佐藤・シナリオとしては９つです。
読売新聞・Ｈ－ＩＩＡの打ち上げ時期は早くて８月以降か。
佐藤・はい。前回この方向性ということで審議をいただいていますので、関係機関といろいろ調整しております。８月以降でいつにＦｉｘするかはもう少しその辺の調整が済んだ後に発表する形になると思っています。
読売新聞・６回目の会合はいつ頃を予定しているか。
文部科学省・来月中の開催で調整しようと考えているところです。
アラフネ計画・原因究明はどこまでやるのか。一つの原因ですっきり収まらない可能性もあるが、対策ができたら終わりになるのか。
佐藤・イプシロンは１個に絞れたが、Ｈ３この段階でシナリオが何個か残っているという状況になります。Ｈ－ＩＩＡとの共通の要因は既に対策が出来るということで進めています。今後も潰せるものはとにかく潰して、（要因として）消えた物も信頼性向上的にやってもいいと思っていますので、コストダウンも含めてやっていくかは（？）になると思います。固有要因も２つ残っていまして、我々としては次回までに潰して対策まで立てたいと思っていますが、これ以上潰せないという形になれば、オーバーキルという考え方で全てに対策をしていくということで結論としたいと思っています。
アラフネ計画・Ｈ３に対策を施して打ち上げるまでに何ヶ月かかるか。
佐藤・まだ話が出来ていないところなのでこの場では控えさせていただければと思います。一応、２号機に向けてはダミーペイロードを載せる方針を決定させていただいていますので、それをなるべく早く打ち上げられるように取り組んで行きたいなと思っています。
アラフネ計画・何月とは言えないか。
佐藤・ちょっと言えないなと思います。
読売新聞・ＰＳＣ２での過電圧についての原因シナリオは、衝撃によって引き起こされた可能性を強く念頭に置いた上で２回目の試験をする流れか。通常の状態では再現できていないことを踏まえると衝撃が影響している可能性を念頭に置いているのか。
佐藤・そこはなんとも言えないところです。衝撃が原因で何かシナリオが成立するのか、衝撃は衝撃であって他の要因、部品の故障のようなイメージでシナリオが成り立つのか、ここはあまりリンクさせずに議論を進めているところでございます。
読売新聞・２回目の試験では、シナリオで想定されていたような事象が再現できる可能性もあれば、全く想定していないものも現象として出てくる可能性もあるが、基本的にはＨ３固有要因のシナリオ２つに落とし込むことになるのか。
佐藤・この試験で判るのはＰＳＣ２を載せて２回目の試験しようとしていますので、火工品の実作動によって、ＰＳＣ２の衝撃環境がどうだったかの環境条件の確認までが目的になります。ですのでシナリオで考えているものが出るという確認までは行かないかなと思っています。ですのでシナリオの方は電気的にこういう事が起こりうるのかとか、どうしたら起こるのか、そういった所をシミュレーションして確認をするという流れになります。
フリーランス秋山・（資料１７～１８Ｐ）エキサイタの電源ＯＮからＡ系が異常を見つけるまで１０ミリ秒の時間差があるのが判ったとのことだが、ＢＩＴのサンプリング周期が３１．２５ミリ秒毎にデータを取っているが、このサンプリングレートは以降のＨ３ロケットで変更してもっと細かくすることを考えているか。細かくとることで異常を見つけやすくなるメリットがあればやるのか。
佐藤・サンプリング周期を変えること自体は考えなければならない事にはなります。可能だと思います。ただテレメータの容量もあるので全部がとれる訳ではない。そういう中で、できるだけ今回の事象を踏まえてとれるものとっていく方向で、今何が出来るかを検討して進めています。まだこうしますとは言えないが、検討中という状況です。
フリーランス秋山・発生から今６月の後半で、見つけるまでにテレメトリを読むのが大変だと思うので、サンプリング周期を変えることでのメリットはあるか。やっても意味が無いとか、データが過大になりすぎるので扱うのが難しくなるとか、見えている問題はあるか。
佐藤・おっしゃったように答えはありますので、もう少し周期を高くモニタが出来ないかを検討しているところです。我々の悩みは地上に降ろすテレメータの容量が、いつもせめぎ合いの中で決めています。そういう中で今回こういう事象が起きましたので、当該部分はなるべく頻度を高くとれるように見直しができないかを検討中でございます。
フリーランス秋山・もし変更することが可能になった場合、それは試験機２号機に載せる予定の性能確認ペイロードのようなものを使うのか、それともＨ３の機能としてやるのか。
佐藤・Ｈ３側のテレメータ機器等の調整の中で対応していく形になります。
共同通信・Ｈ３固有シナリオでＰＳＣ２の電流変動というものがあるが、１・２段の分離時の振動が何か影響したというとイメージしやすいが、振動が全く関係無い可能性もあると理解している。全く関係無い場合に電流変動が何故起きたのかについて目星は付いているのか。
佐藤・過電圧を発生させたというシナリオで考えていまして、それがどういう形なら起きるのかというのを悩んでいるというのが正直なところです。
共同通信・目星はついていないのか。
佐藤・はい。今後シミュレーションなり検証なりの中で、どうしてこういうことが起きるかというのを突き詰めていきたいという状況にございます。
共同通信・事実として過電流が発生したが、何故そこに行ったのかという大元のところはまだ判らない状況なのか。
佐藤・機器が正常な場合ならなかなか起こり得ないという中で、今回シナリオとして考えてみようとしましたので、まだ何故これが起きるかという所はこれからという形になります。
フリーランス大塚・（資料１７Ｐ）１０ミリ秒のラグがあったというのがポイントだったと思うが、時間差があったことの根拠について確認したい。エキサイタがオンの時間があって、その後ろにＡ系の異常を検知したタイミングがあって、その間が時間差となると思うが、後ろのＡ系異常検知がいつ始まったかが事実として判っているのはＡ系からＢ系に切り替えたタイミングで、その８ミリ秒前が異常検知したタイミングであろうということで合っているか。
佐藤・先ほどのテレメータの頻度にもかかるが、（資料１８Ｐより）３２ヘルツで取っているという話をしました。Ｖ－ＣＯＮの方で取っているのが６４ヘルツというところで、前回報告と書いてあるタイミングで切り替えが起きたというのが傍証的に判りました。そこから回路の中の検知にかかる時間などを引くとＡ系Ｂ系異常検知という線が引けるというのが判ります。それ以外にデータの切り替えが取得できるタイミングからＳＥＩＧのタイミングの間隔、これも時間間隔として判っていますので、それの差を取ると１０ミリｓｅｃくらいになったというのが今回の考察になります。
フリーランス大塚・エキサイタがオンになった時刻は事実として判っているのはＳＥＩＧのタイミング。そこから処理時間などから算出してＳＥＩＧからどれくらい遅れたらエキサイタがオンになるだろうということが推測できたということか。
佐藤・（資料１７Ｐ）下に青い３つほど（内部処理時間や伝達時間等）があるが、これは固定値というよりは何ミリｓｅｃの幅はあるが、これを積み上げていくとＳＥＩＧのタイミングからエキサイタがＯＮになるのがこれくらいの幅になるだろうというのが、今回の考察の中で出しました。逆に上流から切り替えのタイミングから逆算すると、Ａ系異常検知の帯がここに置ける。その差をとると１０ミリｓｅｃくらいの時間差が必ず出来そうだと、そういう考察になっています。
フリーランス大塚・Ｈ－ＩＩＡが２８Ｖだったが、Ｈ３では５６Ｖに変えたとあったが、どういう必要性があって変えたのか。
佐藤・世の中のロケットは大体高電圧化の方に行ってます。衛星もそうなんですけども、電圧を上げると電流を下げられるということで、途中を這い回るハーネスは結構膨大なものでして、ここの質量削減だけでかなり大きな効果があるというところで、大体の流れがそうなっています。エンジンのところはＨ－ＩＩＡのものを流用してＨ３で採用したので、どうしても電圧を下げる必用が生じたというところです。
宇宙作家クラブ松浦・Ｈ３特有の事故シナリオについての理解だが、ＰＳＣ２の内部で過電圧が発生し、それが発生したことによりシナリオ１とシナリオ２が生まれて、一つはＯＳＣ２内で短絡が発生した、もう一つは下流のＰＮＰやエキサイタのどこかで短絡が発生した。それで事故に繋がったという理解で良いか。
佐藤・今回はその２つのシナリオがありえるという事で出しています。
宇宙作家クラブ松浦・ＰＳＣ２内で過電圧が発生した理由として考えられるのが、ＦＰＧＡによる制御が発振方向に行ってしまったということが考えられるということか。
佐藤・あくまでそういうことが１つあり得るのではないかと考えています。それ以外にコンデンサの容量や定電圧ダイオードの話とか、その辺のバランスとか、そういう事もいろいろ他にも要因があるだろうなと考えています。
宇宙作家クラブ松浦・ＦＰＧＡだけでなく他の部品でもあり得るということか。
佐藤・はい。
宇宙作家クラブ松浦・それは通常の試験では出てこないということか。
佐藤・はい。今までも出てこなかったというところです。
宇宙作家クラブ松浦・このあとの調査でも試験と考察の両方で追及するということか。
佐藤・採用している降圧回路にいろいろなシミュレーションをかけて、いろいろな条件を変えてやったときに、ある条件ではそういう事が起きるということが出てくれば、それも一つ考えるべきものかなというのを繰り返してやっていくことになるかなと思っています。
宇宙作家クラブ松浦・原因のひとつとして１段２段分離時のショックが大きかったことが入ってくる可能性があるということか。
佐藤・ショックが入った事で若干中の部品か何かがズレるなりしてというのは、きっかけみたいな意味ではあるかなと考えてはいます。
宇宙作家クラブ松浦・前回（Ｈ－ＩＩＡと共通）の９箇所の対策のうち２つが事故原因ではないと判明したが、この２箇所についても前回言った通り対策の対策を施すのか。
佐藤・今動かしているのはＨ－ＩＩＡの４７号機で、これは既に９個の対策をしています。この後４７号機が終わりますとその先の４８号機とか、Ｈ３のＴＦ２に向けてやっていきます。更に次回までに潰せるものも出てくるかもしれませんので、それを追加で全部やるか、減らしてやるかはもう少し考えていきたいなと思っています。
ＮＨＫ・Ｈ３固有のシナリオでは、２段エンジンのＰＳＣ２が短絡だったということか。
佐藤・２つ出したシナリオのうち、ひとつがＰＳＣ２の中だけもあり得るということで２番目のシナリオを作っています。ただ１番目のシナリオはエキサイタやソレノイドの方で流れたというのを噛ませたシナリオで作っております。
ＮＨＫ・（資料１６Ｐ）一番下の新たに抽出したシナリオの事かと思うが、これの４次要因だと過電流で、３次要因も過電流で、このシナリオの場合も短絡が起きていたという理解で良いか。
佐藤・このＦＴＡの項は下流機器との連成というものを広く網を掛けるというところで作っていまして、更に細かいところの定義は難しいのでひとつの箱にして作っていたものです。その考察として今回のようなシナリオがあり得て、一つは下流のエキサイタやソレノイドが関係している。もしかしたらもう一つのシナリオとしてＰＳＣ２だけで短絡しているというのもあり得るというのが、今回の考察で出て来たというところになっています。
ＮＨＫ・Ｈ３固有の２つなり、Ｈ－ＩＩＡと共通の７つなり、これはいずれもＰＮＰあるいはエキサイタのショートが過電流の原因となっているのか、ＰＳＣ２内部だけでショートしていることになるのか。
佐藤・その観点で言いますと、Ｈ－ＩＩＡと共通要因の７つは全てエキサイタかソレノイドで短絡したというものになります。Ｈ３のシナリオ１は、上流側のＰＳＣ２の影響によってエキサイタかソレノイドが短絡した、シナリオ２は下流のソレノイド等に関係無くＰＳＣ２の中だけで再現できるシナリオということで、これだけが違うものになっています。
ＮＨＫ・シナリオ２はエキサイタなどでショートせず、ＰＳＣ２の中でショートが起きているということか。
佐藤・はい。
時事通信・次回の会合で今日挙げてきた２つのシナリオについて、見通しとしては次回の会合でＦｉｘするようなつもりなのか。
佐藤・このあと２つのシナリオをシミュレーションを含めていろいろ進めていくことになりますので、気持ちとしては次回までにあり得るかどうかというのをしっかり考察した後に、それに有効な対策も決めてご報告できればいいなと思っているところです。
宇宙作家クラブ柴田・２回目の分離試験のときにタンクに液酸は入れるのか。
佐藤・これは空です。この試験は衝撃の伝達特性を確認するのをメインにして常温の中でやるという形になっています。若干の影響があるかもしれないが、今までもこれらの試験では極低温の液を入れることはやっていなくて、環境条件についての特定はできておりますので、大丈夫かなと思っています。
宇宙作家クラブ柴田・Ｈ３では電圧を上げて電流を減らしているとのことだったが、実際に配線は細くなっているのか。
佐藤・機器構成が違うので一概には言えませんが、一般的には細く出来ています。
共同通信・確認だが、以前に短絡地絡が起こったのは下流のＰＮＰなどではないかという話だった思うが、Ｈ３固有シナリオの２ではＰＳＣ２ということで上流側という認識だが、今まで下流だと考えていたけれども検討してみたところＰＳＣ２もあり得るという状態になったのか、それとも下流にもＰＳＣ２が入っているのか。
佐藤・ＦＴＡを作って絞り込みをする中で、ある程度下流ということで話をしてきましたが、完全にそうだというところまでは行けていなかったので、見落としが無いかを広げるために１個立てて、上流であるＰＳＣ２との連成というものもいろいろ考察していこうということで設定しました。その中で今回のようなシナリオも考えられるのではないかというところで示したところになります。今、これだという所には至っていないので、とにかく見落としが無いように視野を広く引っかけたところで、こういう物も考えられるところまで来ているというところです。
以上です。
