中国の宇宙ステーションに2つ目のモジュールがドッキング、大型ロケットステージが軌道上で追跡される(spacenews翻訳7/24-2)
ヘルシンキ発-中国は日曜日、沿岸部の宇宙港からの注目の打ち上げに続き、宇宙ステーションに新しい実験モジュールを追加しました。
文旦の実験モジュールは、中国南部の海南島にある文昌宇宙港から東部時間午前2時22分に長征5Bロケットの上部で打ち上げられることになり、近くの公共のビーチエリアから群衆が見守る中、カウントダウンが始まりました。
中国有人宇宙局は、「文旦」が独自の推進システムを用いて、建設中の中国宇宙ステーションの中核モジュール「天河」と軌道を合わせ、東部時間7月24日午後3時13分に前方のドッキングポートでランデブーおよびドッキングを完了したことを確認しています。
文旦モジュールは離陸時の質量が2万3000キログラムで、軌道上実験のためのさまざまな科学キャビネットを搭載するよう設計されています。また、2021年4月に打ち上げられる天河の生命維持と推進をバックアップし、宇宙飛行士のための新しい作業・居住スペースと船外活動ハッチを提供します。
「これは歴史的な瞬間になるはずです。中国最大の運搬用ロケットが本日、中国の宇宙史において最も重く、長く、そして間違いなく最も重要な船の打ち上げに成功したのです」
3月5日Bロケットの設計責任者である李東氏は、中国中央テレビに対し、「任務は十分に遂行され、非常に興奮し、爽快な気分だ」と語りました。
中国政府は現在、2つのモジュール、3つの貨物宇宙船、3つの有人ミッションを含む、宇宙ステーションプロジェクトに関連する8つのミッションの打ち上げを成功させています。
3つ目のモジュール「蒙天」は10月頃の打ち上げが予定されています。
文旦と蒙天は共に横方向のドッキングポートに移設され、計画されているT字型の天宮宇宙ステーションが完成する予定です。
中国は少なくとも10年間、3人の宇宙飛行士による半年間のミッションで、このステーションを運用するつもりです。
モジュールの主任設計者である趙立平氏は、中国国営メディアCGTNに対し、「主に生命生態学とバイオテクノロジーの実験室がある」と述べています。
「また、軌道上でサンプルを扱うためのグローブボックスや、マイナス80℃、マイナス20℃、4℃の冷蔵庫もあり、軌道上での実験終了後にサンプルを保管する」
ロケットステージの再突入
打ち上げとドッキングが成功した一方で、文旦とともに軌道に乗った長征5Bロケットの大型1段目の行方も注目されるところです。
米宇宙軍司令部は「文旦」の打ち上げ後、軌道上に2つの物体を記録しており、大型1段目が打ち上げ後に積極的に脱離されなかったことを示唆しています。
過去2回の長征5Bの打ち上げでは、それぞれ新世代の宇宙船プロトタイプと天河モジュールが搭載されたが、ロケットの大型1段目が軌道に乗り、制御不能な再突入をしたことが注目されています。
Two objects cataloged from the CZ-5B launch: 53239 / 2022-085A in a 166 x 318 km x 41.4 deg orbit, 53240 / 2022-085B in a 182 x 299 km x 41.4 deg orbit. Orbital epoch of ~1200 UTC confirms that the inert 21t rocket core stage remains in orbit and was not actively deorbited.
— Jonathan McDowell (@planet4589) July 24, 2022
53239 / 2022-085Aは166 x 318 km x 41.4 degの軌道、53240 / 2022-085Bは182 x 299 km x 41.4 degの軌道で、CZ-5Bの打ち上げでカタログに載っている2つの天体。軌道上のエポック（約1200UTC）は、不活性な21tロケットのコアステージが軌道上に残っており、積極的な脱離が行われていないことを確認する。
天河」のロケットステージは、打ち上げから10日後にインド洋上で大気圏に再突入しました。最新の長征5号B型は、積極的に脱軌道しない場合、大気抵抗により北緯41度から南緯41度の間で大気圏に再突入します。
約21トンの空洞がいつどこで再突入するかは、正確に予測することはできなません。
ステージは90分に一度、地球を周回するが、その軌道の減衰は大気の変動に左右されます。太陽活動によって大気が膨張し、高高度でより大きな抵抗が発生するなどの変動があります。
「再突入で生き残る破片の量は、単純にステージの質量の関数ではないが、2020年のコートジボワールの事件が明らかにしているように、21トンのステージが一般的な1〜5トンの上段よりはるかに大きなリスクをもたらすことは事実である」と天文学者で宇宙飛行アナリストのジョナサン・マクダウェル氏はSpaceNewsに語っています。
「だから、私は中国の文旦の打ち上げ成功を祝福するが、長征5Bの再設計の失敗は、私たちを別の大規模な制御不能な再突入にセットアップすることを嘆く」
軌道上発射のロケットの第1段は、軌道速度に達する前にエンジンを切り、計算された安全な領域内に落下する予定です。小型の2段目以降のロケットは、宇宙船を軌道に乗せるための最後の作業を行います。長征5Bの場合、大型の1段目は上段でもあります。
中国外交部の王文斌報道官は昨年、「ロケットの上段が大気圏に再突入する際に燃え尽きるのは世界共通の慣例だ」と述べています。
昨年の長征5Bの制御不能な再突入は、NASAのビル・ネルソン長官と中国外務省報道官の間接的なコメントのやりとりにつながります。
長征5Bの製造元である中国ロケット技術研究院（CALT）は、過去の事故についてコメントを出しませんでした。しかし、国際的な慣行に従って、軌道上でのデブリによる爆発を防ぐために、残った推進剤の枯渇電池のガス抜きなど、使用済みステージの不動態化を実施していると表明しています。
7月11日に発表されたNature Astronomy誌の論文では、制御不能なロケット本体の再突入という幅広い問題について評価されています。この論文では、現在のやり方では、制御不能な再突入によって10年以内に1人以上の死傷者が出る可能性があると推定しています。
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