イプシロンＳロケット開発状況に関する記者説明会

2023年7月27日 2023年7月27日

柴田孔明

　２０２３年７月７日にオンラインで行われたイプシロンＳロケット開発状況に関する記者説明会です。翌週の１４日に２段目の燃焼試験が行われる前の開催となっています。
　尚、説明の詳細や略語についてはＪＡＸＡの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）

・登壇者
　宇宙輸送技術部門　イプシロンロケットプロジェクトチーム　プロジェクトマネージャ　井元隆行

・イプシロンＳロケット　２段モータについて（※配付資料より抜粋）
　・打上げ能力最適となる推進薬量（強化型２段モータをサイズアップ）
　・強化型２段モータとＳＲＢ－３開発成果を活用し、高信頼性・低コスト化を追求

　・これまでの強化型イプシロンと、新型イプシロンＳの２段の比較。

　　・強化型の２段モータ
　　　真空中推力：約４７０ｋＮ
　　　性能（Ｉｓｐ）：２９５ｓ
　　　固体推進薬量：約１５トン
　　　全長：４．０ｍ
　　　燃焼時間：１３０ｓ

　　・イプシロンＳの２段モータ　（※）は燃焼試験用で使われる短ノズル仕様モータ。
　　　真空中推力：約６１０ｋＮ　（※約５６０ｋＮ）
　　　性能（Ｉｓｐ）：２９４．５ｓ　（※２６７．３ｓ）
　　　固体推進薬量：約１８トン
　　　全長：４．３ｍ　（※３．２ｍ）
　　　燃焼時間：１２０ｓ

　・地上燃焼試験の目的
　　以下の技術データを取得し、設計妥当性を確認し、必要に応じて実機設計に反映する。
　　１．モータ着火・燃焼・推進特性
　　２．モータ・ノズル構造特性、断熱材特性
　　３．ＴＶＣシステム性能
　　４．振動・衝撃等の環境

・質疑応答
ＪＳＴサイエンスポータル・イプシロンＳを導入するにあたって号機の数え方ですが、冒頭で７号機ではなく実証機とおっしゃって、その次の打上げ輸送サービスに移行するものをイプシロン８号機とおっしゃいました。ＪＡＸＡとして考えている号機の数え方は、イプシロンＳ実証機は７号機ではなくイプシロンＳ実証機と呼んで、その次はイプシロンＳ２号機ではなくイプシロンＳ８号機と呼ぶように考えているのか。
井元・呼び方については調整中になります。先ほどは８機目という意味合いで使いました。イプシロンＳの実証機は７機目、適用２機目は８機目という形になります。正式には決まっていません。

日本経済新聞・高頻度の打ち上げ機会ということで年２機以上という目標を設定されているが、これだけ需要が増えている中で２機は少ないと思う。２機という目標を立てられた理由は、ペイロードの確保ということから見ているのか、それともロケット側の生産能力の問題なのか、それとももっと別の理由なのか。
井元・まず沢山打つためには、大きな仕組み作りというものと、もう一つ製造設備ですね。それからＨ３ロケットと射場設備とかを共通化をしてるという大きな３点がございます。イプシロンＳにつきましてはまずは仕組みの方、特に工場点検、それから射場での作業、こういったものを設計の段階で短くするように工夫するところの取り組みを開発の中で実施しています。そういう観点でひとつの側面だけを見ると、３ヶ月に２機というミッション要求を設定しておりますけども、もっと沢山打てる仕組み作りができる。それからまた別の観点で、製造設備という観点で、こちらはお金がかかるものになりますし、工場の中とかの問題もありますので、そこについては最低でも２機作れるようにしておかないといけないということで、ミッションの状況も含めて、最低でも２機という形で設定しているものです。Ｈ３、Ｈ－ＩＩＡの方は、切り替え期間もございますので、そちらは他の状況に依存しますのでなかなか難しい。我々でもコントロールできない。２つのものに対して考慮して、そのうちの開発としては出来るだけ高頻度に打てる仕組み作りを開発の中で実施した。第２段階でどんどん打てるペイロードがとれるような形になってくると、またお金を追加してもっと打てるようにする。最初に考慮すべきところとしては、２機ではなくてもっと沢山打てるような仕組み作り、次の製造設備という観点で制約がありますのでそこで最低でも２機という要求にしてあります。

日本経済新聞・将来的にもう少し数が増えるということで、どれくらい打ちたいという目標はあるか。
井元・目標としては、たくさんという形になると思います。３ヶ月に２機ということで、全く制約が無くロケットがどんどん製造出来るといった初期投資の問題が無くなると、年に６機とか８機くらいは打てる仕組み作りをしている。それは今後の輸送サービス化でどれだけ頑張れるかといった所に依存するかと思います。

ＮＨＫ・今日の説明で初めて明らかにされたものは来週１４日の２段燃焼試験を行う件か。
井元・そこは初めて明らかにしましたし、サブシステムの特徴辺りも、今まで着々とやっておりましたけども今回新たに報告したことになるかなと思います。

ＮＨＫ・（資料の）赤い字のところがＮｅｗか。
井元・特段そういうことではありません。強調しているところです。

ＮＨＫ・サブシステムで新しいのは（資料の）１１ページから１６ページか。
井元・１１ページの一部については既に報告しています。１２ページから１６ページが初めてかもしれません。

ＮＨＫ・これまで打ち上げ能力や年２機などは説明済みということか。
井元・そうです。宇宙開発利用部会等で報告している内容かと思います。

ＮＨＫ・打ち上げ能力がこれまでより重さは変わらないが高度が高くなるとのことだが、イプシロンＳは３５０～７００ｋｍで強化型が５００ｋｍとなっているが、高くなっているのか、高くなっているとしたらどれくらいなのか。
井元・強化型の要求は軌道高度５００ｋｍに対して５９０ｋｇ。実際は６００くらいあった。それに対して下は置いておいて、上の高いところは７００ｋｍまで幅広く対応する。高く持ち上げるにはエネルギーが必要ですので、能力的には実質は向上している。

ＮＨＫ・１．４倍高い所まで運べるようになったということか。
井元・同じ質量のものを高度５００ｋｍだけでなく高度７００ｋｍまで運べるようになった。

ＪＳＴサイエンスポータル・サブシステムも含めていろいろな開発の内容があると教えていただいたが、ロケットの開発ではその時の制約の中で最も合理的でベストを尽くした設計にされると思うが、フェアリングの中に従来の３段があったものを今回は外にするとか、あるいは３段をスピン安定からＴＶＣにするが、今までの２０１３年の試験機や強化型イプシロンではそうではなかったというのは、その時はそれがいいという判断だったのか、あるいはそうしたかったが出来なかったのか。何故従来がこうだったが、今回はこうなるということの、従来の理由を教えて欲しい。
井元・３段のインポーズとエクスポーズの話ですが、第１段階の試験機と強化型ではＭＶの技術を適用するということで、ＭＶのキックモータ・キックステージというものを３段に適用しておりました。という関係でスピン安定で径が小さいという事でインポーズでスピンという形にしておりました。実は打ち上げ能力的な観点で言いますとそちらの方が良い。これをエクスポーズ化することによって能力は落ちるが運用性が向上する。能力が落ちるところの対しては、２段と３段の推進薬量を増やして対応する、こういったようなソリューションで実施しております。

フリーランス秋山・資料（５Ｐ）の打ち上げ能力について、ＳＳＯに６００ｋｇ以上、ＬＥＯに高度５００ｋｍで軌道傾斜角３１．１ｄｅｇというのがあり、設定の根拠として競合のロケットや市場を見て設定されたと書いてあるが、軌道傾斜角３１．１ｄｅｇというのはコンステレーションの中の比較的軌道が斜めのところを取りに行くというのは、２年くらい前にもＩＡの講演等で伺ったことがあるのですが、この目標を設定した頃から時間が経っておりますので、その辺りの受注をとれる見込みというか、打ち上げ需要の変化もあってそれを織り込んだとか、そういった調整とかはあるか。
井元・これは要求でありまして、これはDESTINY+ですね。こちらはＰＢＳは不要ですがDESTINY+をＬＥＯに換算したというのが要求設定の根拠になります。一方で需要につきましてもＩＡさんの方で活動を実施しているところですが、その際にはシングル衛星ではなく複数衛星の需要が多いということで、実際のところはこれくらいの能力はそこまで必要ないというところを聞いておりまして、一方で要求は要求として設定しておりますので、今後ミッション要求に対して需要のアジャストをしていく可能性はあります。
（※DESTINY+：深宇宙探査技術実証機）

フリーランス秋山・DESTINY+のために出て来た要求があって、もしかしてＩＡさんは活かすという意味でコンステレーションのある軌道の需要を取りにいくとかおっしゃったのかもしれないということか。
井元・お聞きしていないが恐らくそうだと思います。

ＮＨＫ・モーターはエンジンと呼んで良いか。あと来週の試験での燃焼時間は２分か。それから２段と３段とも新型のエンジンで、メディアへの公開は今回が初めてなのか。それと、まだＱＴという段階ではないのか。今後の開発スケジュール全般での来週の試験の位置付けを教えて下さい。
井元・沢山質問があったので覚えている範囲で説明致します。まずイプシロンＳの２段モーターにつきましては初公開になります。我々はエンジンとは称しておりませんで、モーターはモーターと言っております。エンジンは例えばＨ３などの液体ロケットエンジン、我々の固体推進はモーターと称しております。（燃焼時間は）約２分です。

ＮＨＫ・我々はエンジンと呼んで良いのか。
井元・できればモーターと言っていただければ。我々は基本的にエンジンとは言いませんで、モーターと言っているということです。慣例としか言いようがないです。

日刊工業新聞・開発状況について、現段階でイプシロンＳの開発は何割くらい進んでいるのか。また今後の打ち上げまでの細かいスケジュールが決まっていれば教えて下さい。
井元・数字で表すのは難しいが、最低で半分くらいは進んでいると思います。８割はいっていない、６割くらいという感覚になります。今後ですが、今年度が開発の山場になっていまして、これからいろんな認定試験を実施していく形になります。打ち上げ時期につきましては、まだ他のロケットの状況ですとか今後の開発もありますので決まっていない。２０２４年度の打ち上げに向けて開発を進めている形になります。

共同通信・目指す打ち上げ価格帯のところで具体的な金額は差し控えたいとあるが、感覚が掴みにくいので、例えば世界の市場のボリュームゾーンはこの辺りが多いとか、強化型よりこれくらいのコスト圧縮を目指すとか、何か参考になるものはあるか。
井元・他の競合ロケットに対しましては、打ち上げ能力がもっと高くて、少し価格も高いという形になります。我々としてはＳＳＯ（太陽同期軌道）にシングルで６００ｋｇというところと、コンステレーションですとか複数衛星打ち上げといったところを狙っているところです。その能力の価格に対する直線上にあるとは言えると思います。

共同通信・強化型よりは圧縮したのか。
井元・はい、圧縮しております。

共同通信・何割くらいか。
井元・そこは回答を差し控えさせていただければと思います。

宇宙作家クラブ渡部・資料（１２Ｐ）に火工品分離機構をフェアリング直分離以外は非火工品分離機構とありますが、３号機で適用された低衝撃分離機構をフェアリング直分離機構だけでなく１－２段や２－３段の分離機構にも適用したという認識で良いか。
井元・いえ、低衝撃型衛星分離機構を拡大したものはフェアリング直分離機構だけになります。それ以外のところにつきましては少し構造が違うものになります。

宇宙作家クラブ渡部・少し構造は違うが非火工品分離機構になったということか。
井元・はい、そうです。

宇宙作家クラブ渡部・従来の火工品はどのような仕組みで分離していたのか。
井元・火工品でボルト切断するものもありますし、あとは板を切断するものもありました。

東京とびもの学会・用語について、資料９Ｐに衛星搭載フェアリング収缶と記載があるが、フェアリング収缶というのが聞き慣れない用語でしたので確認したい。衛星搭載というのは衛星とロケットの結合部の結合の事で、フェアリング収缶というのはそれをフェアリンクに収めることという理解で良いか。
井元・はい、おっしゃる通りです。

東京とびもの学会・分離機構の部分でフェアリング直分離とフェアリング曲分離という用語があったが違いを知りたい。
井元・資料１３Ｐの図で、フェアリングはロケットの先端部分についているが、（３段との結合）部分が曲分離ということで、３段ＰＢＳの上とフェアリングを結合している曲がった円筒形の部分、それを曲分離機構という風に称しております。フェアリングはクラムシェル方式ということで、イメージとしては（図の真ん中の赤いところから）９０度上に向かって直線部分がありまして、これを半周に渡って１８０度・１８０度に分割してフェアリングを分離する。

フリーランス鳥嶋・ミッションの目的と要求について、小型衛星の需要が高いことはかねてから承知しておりますし、イプシロンＳは国際競争力、市場競争という点を強調して重要視しているという認識でおります。それを踏まえて、これまでの強化型イプシロンは残念ながら年１回の需要も無かった。アメリカのベンチャーでＳＳＯに数百キロくらいの能力の小型ロケットが沢山開発されてきたが残っているのは実質１社というてころで、そうしたものも含めて小型から中型・大型にシフトしつつあり、安い大型ロケットで小型衛星を沢山載せて打ち上げる方が売れるという市場の判断というかトレンドが出来ていると思います。市場そのものが変わってきている中でイプシロンＳが競争可能だという根拠はどのように考えているのか。
井元・太陽同期軌道につきましては６００ｋｇ程度の需要がある。確かに安く作ってのベンチャーやスタートアップ企業の衛星とかですと、自らが主衛星になるのではなくて、他の主衛星の軌道の近くに行って分離するという要望が多い。ファルコンとか沢山の衛星を打ち上げるといった需要が多いのも事実であります。一方で主衛星として、自分の行きたい軌道に投入してほしいという需要もあることは間違いありません。主衛星として載せて、空いたところに副衛星として搭載する。そちらは副衛星ですので特に軌道の要望が無いといったところに対応していく。それと我々がDedicated（？）と呼んでいますが、例えば１本まとめ買いみたいなところも、もう少し大きなロケットですと高めになりますので、イプシロンの能力を最大限活用するような複数衛星みたいなところの需要もあると考えてＩＡさんの方もそういう調査結果になっておりますので、そういったものに対応していきたい。後は自国で打ち上げロケットを持たない国が衛星を開発するところで日本に強みを活かしてニーズに応えていきたいと考えているところです。

フリーランス鳥嶋・需要として年２回以上とか、３ヶ月に２機打ち上げという需要があり、そういう打ち上げを重ねられればイプシロンＳは商業打ち上げとして利益が出せる構造になっているのか。
井元・まず国の衛星を確実に年１機打ち上げるということで、宇宙基本計画の方でも年１機のところをまずはしっかり対応する。それに商業ミッションといったものを年１機、これを最初のうちに確実に打ち上げを成功して実績を作っていく。そのあとにもう少し増やしていくといったようなものが、まずはイプシロンの目指す姿と考えております。

ＪＳＴサイエンスポータル・今日の説明は、ほぼイプシロンＳの機体本体の説明だったが、地上設備で大きな更新があれば教えて欲しい。
井元・方針は既存設備を最大限活用する、初期投資といったものを極力抑えるというものになります。例えば射場系はテレメータ送信機ですとかそういったものの一部共通化をして射場系も同じようなものを使っていく。整備塔も活用する。ただしロケットが変わるので、足場（フロア）の位置とか切り欠きみたいなところの改修が必要になります。それからヒドラジンを搭載する場所が長くなるので防爆が必用なフロアが少し広くなるといったところの改修が必用です。もう一つ、ロケットの設計に直結する発射管制システムといったものも基本的には新規、それはもうロケット対応ですので新規整備になりますので、我々はＡＧＥと称してますが、そういったものを新しく開発しているところになります。

共同通信・イプシロンＳをＨ３と比べたときの強みや利点は何か。棲み分けはどこにあるか。
井元・いちばん判りやすいのは能力になりまして、Ｈ３は基本的に大型、イプシロンは小型といった部類になっていまして、ペイロード、ミッションが全然違う。我々としては小型衛星に対応するというものがひとつ大きなところになります。もう一つはＨ３は液体推進系、イプシロンは固体燃料の推進系ということで、射場での運用性などに優れているところがございますので、即応性といった観点、運用性といった観点で、例えばペイロードへの最終アクセスから打ち上げまでのレイトアクセスといったところを世界一にしているといったところで、運用性という観点でそういう違いがあります。

共同通信・Ｈ３では小型衛星は打ち上げないのか。
井元・大は小を兼ねるという言い方もあるが、大きな衛星と小型の衛星を複数打ち上げることもできるでしょうし、小型の衛星を沢山打ち上げることは出来るかと思います。一方でそうした場合に大きな衛星の軌道や打ち上げ時期に左右されるところがありますので、小型衛星の自在性を確保するのはなかなか難しいという観点で、イプシロンではお客さんの希望する時期、それと軌道、そういったところにピンポイントで対応するという形で、そこが違いになるかと思います。

フリーランス大塚・小型衛星の国際的な市場を取っていこうとする中で、搭載環境の緩和は重要だと思っているが、今回のイプシロンＳでは３段をスピン安定から３軸制御に変えたということで、ロール角速度と衛星重心オフセット要求が改善されている。この改善というのは、強化型では制約に引っかかって打ち上げられない衛星があったのか、それとも余程特殊な衛星でないと問題にならないようなものなのか。
井元・イプシロンのミッションでは小型衛星ですので、大型の衛星と違って制約はさほど大きくないが、一方で設計としてあらかじめ考慮しておかないといけないところですとか、もともとSPRINT-AですとかERG(あらせ)、それからASNARO-2はイプシロン用に開発したもので、そういった制約は特段無かった。今後、幅広い衛星に対応していくことになると思いますので、そういった制約があると、例えば違うロケットからイプシロンに乗り換えるときに制約になってしまいますので、今までは特段顕在化はしていませんが、今後輸送サービスをしていく上では制約になる可能性がある。そういった制約は取っ払う必用があると考えています。

フリーランス大塚・フェアリング分離のタイミングが今回変わった理由は何か。
井元・単純に言うと能力向上になります。飛行経路の制約でフェアリング分離をするために高度をかなり高く飛ばないといけないがそういったものとか、１段分離と２段点火までの時間をある程度空けないといけない（コースト）のが強化型になりますので、今回そういった制約が無くなりますので能力は向上します。

ＮＨＫ・来週の秋田での第２段モータの試験について、第２段モータの全体としての意義づけ、どれほど重要なのか。第１段、第３段と比べて重要度が違うのか。
井元・全ての機器が重要であるのは間違いないが、モータというのはロケットの最も重要な部分でして、これがないとロケットになり得ないというものです。１段２段３段でどれが重要かというのは優劣は付け難い。上段に行くに従って、例えば軽量化、あるいは比推力（Ｉｓｐ）、そういう性能は上段に行くほど利きが大きくなる。３段が軽量かつ性能が良ければ一番いいものになるが、いずれにしても２段の性能目標（仕様）、これが出ないと打ち上げ能力が確保出来ないという事がありますので、来週の試験につきましては、１段と３段の地上燃焼試験は終了しておりますので、この推進系という観点では最後の山場になります。

ＮＨＫ・どこまでいくと成功で、どこまでいくと失敗という基準はあるか。
井元・我々は予測した性能がきちんと出ていること。仮に性能が落ちたとしても、それを他で対処できるかどうか、そういったものを考えて対処できるという形であれば成功。いずれにしてもまずは燃焼試験がちゃんと完了すること、これが基本になりますけど、その後として性能が予測通りであること、こういった２点かと思います。

以上です。