スペースXのスターシップ、初の軌道テスト飛行中に爆発

将来人類を火星へ輸送する可能性のある宇宙船、スペースX社のスターシップは、最初の統合打ち上げを完了したが、これは非常に期待されていた初の長距離飛行からわずか数分しか経っていない。

テキサス州南部のボカチカにある同社の発射場から打ち上げられてわずか4分後、スターシップ段階がスーパーヘビーロケットから分離するはずだったとき、段階とロケットの両方が「予定外の急速な分解」を経験した。これは、イーロン・マスク氏とスペースXの同僚たちがロケットの爆発に対して時々使う婉曲表現である。

この試験飛行は、 ほぼ軌道に到達することを目指していました。宇宙船は高度146マイル（約233キロメートル）まで飛行し、地球をほぼ一周することになっていました。スーパーヘビーロケットは打ち上げ後すぐにテキサス州沖に着水し、スターシップは90分後の旅の終わりにハワイ島カウアイ島沖に着水する予定でした。

しかし、スペースXはこの飛行を成功と称賛し、将来のテストに向けてスターシップを改良する機会と捉えている。「このようなテストでは、成功は私たちが学んだことに基づいて生まれます。今日のテストは、スペースXが複数の惑星に生命を住まわせることを目指す中で、スターシップの信頼性を向上させるのに役立つでしょう」と、スペースXは爆発直後にツイートした。

テキサス州にあるスペースXのスターベースに集まった人々は、カウントダウン中ずっと熱狂的な歓声を上げていたが、計画からの逸脱を気にする様子もなく、故障が明らかになり、スターシップのスタックが分離するどころか回転し始め、白い煙が噴き出すまでの間も、歓声と拍手を続けていた。「タワーを通過した後に起こったことはすべて、まさに最高の出来事でした」とスペースXの解説者ケイト・タイスは語った。「約束通り、スターシップの初となる統合試験飛行は、興奮の幕開けとなりました。」

この390フィート（約100メートル）のロケットには、多くの期待が寄せられています。SpaceXの幹部、特にCEO兼共同創業者のイーロン・マスク氏は、Starshipを使って人類を複数の惑星に移住させたいと、度々大胆に主張してきました。NASAも、2021年以降何度も延期されているこの試験飛行を注視しています。これは、SpaceXが2025年までに第3回および第4回アルテミス計画のためにStarship月着陸船を提供するという契約をNASAに履行できるかどうかの判断材料となるからです。米国連邦航空局（FAA）も、SpaceXのStarshipプログラムの潜在的な危険性について長期にわたる調査を行った後、発射場周辺の公共の安全を確保するため、この飛行を注視しています。

SpaceXは今週まで打ち上げの詳細をほとんど明らかにしておらず、WIREDのメディア取材にも応じなかった。しかし、打ち上げが差し迫っていることを示唆する兆候はいくつかあった。FAA（連邦航空局）は打ち上げを運用計画勧告に含め、4月22日までの予備日を設定していた。また、テキサス州キャメロン郡の当局は先週、ボカチカビーチと地元道路である州道4号線を4月17日に閉鎖し、その後2日間を予備日として設定すると発表した。

しかし、FAAがSpaceXに重要な打ち上げ許可を付与した4月14日の午後まで、この巨大な宇宙船が承認されるかどうかさえ明らかではありませんでした。打ち上げと再突入の規則を定めるFAAは、2021年秋以来、テキサス州におけるSpaceXの打ち上げと試験運用について、徹底的な環境審査を実施してきました。昨年6月、FAAは同社に対し、大気汚染と水質汚染、地域社会への被害、隣接する野生生物保護区と海岸の動植物への脅威を最小限に抑えるため、約75の課題に対処するよう要求しました。

これはFAAにとっておそらく最も長い審査プロセスとなるでしょうが、フロリダ州の「スペースコースト」と呼ばれるケネディ宇宙センターやケープカナベラル発射場とは異なり、ボカチカは新しい施設です。SpaceXも計画を何度も変更しており、規制当局は新たな評価を行う必要に迫られています。「彼らは計画の途中でロケットの設計と改良を続け、軌道も調整することで、公共の安全上の懸念に対処してきました。これは試験プログラムであり、申請者がスケジュールに影響を与えるような変更を加えることは珍しくありません」と、FAA商業宇宙輸送局のケルビン・コールマン氏は4月12日の記者会見で述べました。

コールマン氏によると、スペースXは75項目全てに完全に対応しておらず、手続きは現在も進行中だという。FAAのライセンスは5年間有効で、その後のスターシップの打ち上げには、FAAによるライセンス変更の承認が必要となる。

地元住民の中には、FAAの審査プロセスの透明性向上を求める声もあった。「FAAは市民と対話すべきです。まるでSpaceXにばかり対応しているようで、私たちに対して対応していないようです」と、地元の非営利団体Save RGVの理事であるジム・チャップマン氏はリオグランデ渓谷について語った。同団体は、今回の審査では、打ち上げや爆発による熱の影響、衝撃波、ソニックブーム、そして海岸への一般人の立ち入りを制限する過度な道路閉鎖による問題が十分に考慮されていないのではないかと懸念している。特にチャップマン氏は、打ち上げや試験の騒音について強調し、SpaceXとFAAが推定したデシベルレベルを超える可能性があると主張している。

初めての軌道飛行は困難を伴い、失敗に終わることも多い。例えば、3月に打ち上げられたレラティビティ・スペースの3Dプリントロケットは、第2段エンジンが故障し軌道に到達できなかったため飛行を続けた。一方、昨年秋にNASAが行った大型スペース・ローンチ・システム（SLS）とオリオンの初飛行は注目を集めたが、バルブ関連の不具合により、打ち上げ成功までに数回の延期を余儀なくされた。コールマン氏によると、FAAの認可を受けた打ち上げの約11%は失敗しており、FAAは爆発や破片の落下といった事故が公衆や環境に危害を及ぼさないよう徹底したいと考えている。 

現時点では、スターシップは実証されていないプログラムであり、FAAは事故が発生した場合に調査を行うと表明しています。ロケットとスターシップの爆発により、破片や燃料が地上に飛散した可能性があるため、FAAは地元コミュニティや野生生物の生息地への影響の有無を評価するとみられます。 

マスク氏自身、スターシップの今回の飛行は成功確率が50%しかないと示唆していました。4月16日にTwitter Spacesの登録者向けイベントで、マスク氏はスターシップが打ち上げ中または打ち上げ直後に爆発した場合、発射台が損傷する可能性があると懸念を示しました。同社はスターシップのプロトタイプの試験で問題を抱えており、2019年の圧力試験では上部タンクが破裂し、2020年にはロケットエンジン試験中に爆発が発生しました。また、低高度飛行試験も複数回行われ、いずれも爆発に終わっています。 

スペースXの技術者らは、ブースターロケットの加圧システムのバルブが凍結したため、4月17日の軌道テスト飛行の最初の試みを中止した。これはNASAが昨年直面した問題に似ている。

スペースXの液体メタンと酸素を燃料とするスーパーヘビーは、33基のラプターエンジンを搭載し、NASAのSLSロケットの潜在的なライバルとなる可能性がある。これらは世界で最も強力な2つのロケットであり、どちらも数百万ポンドの推力を持つ。どちらの大型打ち上げ機も、宇宙飛行士と大型のペイロードを月や火星に運ぶことができる。NASAが将来の月探査ミッションに使用するSLSブロック2構成は、スターシップとスーパーヘビーを合わせた高さにほぼ匹敵する。しかし、スペースXの宇宙船ははるかに大きなペイロードを搭載でき、再利用性が高いため、はるかに安価になる可能性が高い。

NASAは、Starshipの適切な運用のために、頻繁に商業パートナーとして提携し、NASAから数十億ドル規模の投資を受けているSpaceXに期待を寄せています。2024年後半に予定されている第2回アルテミス計画では、NASAとカナダの宇宙飛行士がオリオン宇宙船で月を周回します。その後、歴史的な月面着陸が予定されています。NASAは、ライバルのブルーオリジンを抑え、2025年と2028年のアルテミス3号と4号のミッションをSpaceXに発注しました。これらのミッションにおいて、SpaceXは改良版のStarshipを納入することで合意しており、この改良版は月周回軌道上のオリオン宇宙船から宇宙飛行士を月面まで輸送し、再び月面へ帰還させる予定です。

セントラルフロリダ大学で宇宙経済を研究する惑星科学者、フィル・メッツガー氏は、長期的にはスターシップが月面採掘ミッションや地球から火星への燃料補給飛行に利用される可能性があると述べている。NASAは月の水氷から資源を抽出したいと考えており、そこから得られる酸素は燃料として利用できる可能性がある。メッツガー氏は、スターシップが月面採掘経済の発展に果たす役割を担う可能性があると主張する。「スターシップは革命的な存在になると思います。コストを劇的に削減し、宇宙での活動を増やすでしょう。これは科学、経済、そして環境にとって良いこととなるでしょう」と彼は言う。

マスク氏の火星植民地化の夢も、スターシップにかかっています。彼は、数千機のスターシップで火星に100万人の文明を築きたいと語っています。もしそれが実現可能だとしても、その構想は数多くのリスク、倫理的問題、そして物流上の課題に直面するでしょう。そして、決定的に重要なのは、スターシップのテストが成功することにもかかっているということです。