宇宙のニュースVol.1"Study recommends minimizing elements for Artemis lunar lander"-March 23, 2020

記事タイトル

"研究によると、アルテミス月着陸船のための要素を最小限にすることを推奨する"

語彙

element：要素、成分、構成要素
propulsion：推進(力)
storable：貯蔵の利く
cryogenic：低温の、低温学の
propellant：推進薬、火薬
Aerojet Rocketdyne：エアロジェットロケットダイン(アメリカのロケットとミサイルの推進器の製造会社)
module：組み立てユニット
ascent：上昇、登ること
descent：降下、低下
obviously：明らかに、言うまでもなく
extensive：広大な、広範囲にわたる
principal：主要な、重要な
present：現在の、今
vary：異なっている、相違する
combination：組み合わせ、結合
utility：公益事業、有用、実用性
score：得点する、印をつける、切れ目を入れる
criteria：基準
configuration：構成、空間的性質
scenario：筋書き、シナリオ
maturity：大人時代、円熟、満期、支払期限
cryogenic：低音貯蔵の
refine：洗練する、優美にする、磨きをかける
philosophy：哲学、人生観
programmatic：プログラムの
complexity：複雑さ、複雑なもの
critical：批評の、厳しく批判して、危機の
involve：巻き込む、意味する、熱中する
integrate：統合する、吸収する
rectilinear ：直線の、直線に進む
cargo：貨物、積み荷
the number of：〜の数
rendezvous：待ち合わせ、ランデブー、たまり場
set up to do：〜するために準備する
associate：関連づけて考える、賛同する
administrator：管理者、理事、行政官、管財人
drive：駆る、駆動する、駆り立てる、追いやる、押し流す、打ち込む、貫通させる、酷使する、営む、決定する
bid：入札する、宣言する、命じる、勧める
advocate：主唱者、代弁者
in-situ：本来の場所で、もとの位置に
sustain：維持する、養う、励ます、耐える、屈しない
decline：辞退する、傾く、減退する
off-the-shelf：(在庫があって)いつでも買える
mature：完全に発達した、分別のある、賢明な、慎重な、満期の
work out：次第に出てくる、訓練する、練習する
leverage：てこの力、効力、影響力、借入資本利用
get into：(の中)に入る、に乗り込む、を身に着ける、になる

記事の内容

宇宙推進社による研究で、2024年までに人類が月に戻るには、月面着陸船に必要とされる打ち上げを最小限にし、低温ではなく、貯蔵の利く推進剤を使う必要があると結論づけている。Aerojet RocketdyneはNextSTEPの一つとしてNASAから2019年の5月に契約を受け入れた11社の一つであり、月着陸コンセプトの最初の設計研究を行った。Aerojet Rocketdyneの契約は、月モジュールの上昇と下降ステージを月ゲートウェイから月低軌道に輸送する移動モジュールに焦点を当てていた。3月20日のインタビューで、Aerojet Rocketdyneでビジネス開発長のTom Martinは「しかしながら、私たちは言うまでもなく、全体の構造を調査する必要があった。だから、全体の構造の中に転換するロケットの要素を合わせるベストな方法を知っていた。」と言っていた。これによって、会社は月着陸するために潜在的な方法の広範囲な分析を行うようになった。Aerojet Rocketdyneは、その仕事を完了し、昨年末にその結果をNASAに提供した。主要なエンジニアであるTim Kohanは、1月30日にあったFuture In-Space Operationsグループのミーティングで研究を発表した。その研究では、異なっているロケット打ち上げの結合やモジュールの設計、推進オプションを使った326,000以上もの異なった潜在的な構造を見た。Aerojet Rocketdyneは、様々な技術的かつコスト基準を使ったお互いの構造のパフォーマンスを計算する「有用分析」と呼ばれるアプローチを使った。それから、さらなる研究のために21の構造を選んだ。「最も有用性のある数値を示した構造は2つの要素を持つ。」とKohanは結論づけた。それは移動ステージなしで上昇と下降ステージのみである。これらのシナリオでは、重い下降ステージはEeploration Upper Stage (EUS)を備えたSpace Launch System Block 1Bロケットで、上昇ステージはファルコンヘビーやヴァルカンヘビーのような商業用打ち上げロケットで打ち上げられる。もう一つの問題点として、Martinはインタビューで述べている。燃料として液体水素に頼った着陸船の推進システムは問題点を増やした。なぜなら、極低温流体管理技術について全体における多くのリスクがあったからである。「もし2024 に延期するのであれば、上昇下降の要素のために貯蔵の利く推進薬の解決策の基礎を必要とする。そして、少なくとも下降の要素を持ち上げるための構造にSLSは必要である」とMartinは述べた。NASAのための研究が完了してから、MartinはAerojet Rocketdyneが構造の改良を続けてきたと言った。「その哲学は、2024年に起こりうる必要がある全てのものであり、本当に新しい技術の開発を最小限にする必要がある。なぜなら、それはスケジュールとプログラムのリスクがあり、構造の複雑さを本当に減らさなければならないからである。」とMartinは述べる。その後者の問題は、打ち上げやドッキングのような「mission-critical events」の数を減らすことに繋がってくる。しかしながら、1月に発表された研究では、高スコアでSLSと商業用打ち上げロケットを巻き込んだ2つの要素を持つ解決法があった一方で、Martinは会社が単独のSLSでの打ち上げを検討していると見たと述べた。「スケジュール通りに2024ミッションを達成する最善の方法は上昇と下降の要素両方と一緒にほぼ直線的な軌道に行ってしまうことであり、両方がSLSの貨物EUS版で打ち上げられ、SLS/Orionに乗組員を乗せて打ち上げることであった。mission-critical eventsの数を見て、構造の費用の合計を見た時に、それが最善の解決法であった。」そのアプローチは、月ゲートウェイとして同じ軌道に使うが、Orionを直接ドッキングさせることでゲートウェイを必要としないだろう。「2024年にゲートウェイなしにランデブーできる」と彼は言う。「その構造は、ゲートウェイが利用可能になった時に、ゲートウェイを支えるように設定されている。」そのアプローチは、NASAが好んでいるアプローチのように見えて、これは政府によって最近の週間における公共のコメントに基づいている。3月13日のNASAの科学者のコミュニティにおけるアドバイザー会議によると、有人探査とオペレーションのための管理者であるDoug Loverroは、「2024年の月着陸のためにゲートウェイをクリティカルパスから外す」と言った。しかし、後者のミッションを支えるためにゆっくりのペースでゲートウェイを開発するだろう。彼は、月着陸開発の3つの要素からなるアプローチから離れてシフトしているように見える。「プログラムのリスクは、今ミッションを行う前に宇宙でしていないことによって引き起こされる。」と彼は言った。特に、3つの着陸コンセプトの要素について述べている。「私たちは以前にやっやことがない、だからこそ、やったことのないことから避けずに挑戦したい。」少なくともNASAのHuman Landing System(HLS)プログラムで入札している１つの会社は、統合着陸船を提案している。11月にボーイングは、SLSによって打ち上げられる統合着陸船のためにNASAに入札を提出した。対照的に、Draper、Lockheed Martin、Northrop Grummanを含むBlue Originによって導かれたnational teamは様々なロケットで打ち上げることのできる3つの要素設計に申し出た。Blue Originのような会社は、液体酸素や液体水素のような低音推進剤の使用を提唱している。なぜなら、そういった企業は、もし将来のミッションで水の氷が月の極で採掘することが実現可能であれば、最終的に月から資源を集めることができるからである。Martinはそのようなシステムがのちに意味を成すことができるが、それは水氷を推進剤に変えることができるインフラストラクチャーができてからの話であると言っている。彼は、「私たちは本当にどのようにして長時間の地上でのオペレーションが可能になるかを考えることに焦点を当てる必要がある。」と言った。例えば、月面での電力、輸送、そのほかの兵站(へいたん)である。「地表での推進剤の生産の観点から、私たちが地表で持続的に維持できるようになった状態の後のステップである。」Martinは、Aerojet Rocketdyneが関与する質問のコメントを避けた。NASAは以前、3月下旬あるいは4月上旬にHLSプログラムのために最初の賞を発表すると計画していると述べた。Martinは、Aerojet RocketdyneはSLSに用いることができるRS-25やRL10 のような低温のエンジンは持っているが、月着陸船に用いることができるような貯蓄の利く推進剤のエンジンを持っていないと認めた。彼は、「私たちは開発の面でかなり成熟した複数の製品を持っている。」、「私たちはどのようにとても速くそれらのシステムを前進させられるか見ています。」と述べた。1つのオプションとして、彼は言った。Orionの宇宙船のサービスモジュールに動力を与えるエンジンを用いる。それは、その宇宙船の初期のミッションがシャトル時代の軌道操縦システムを巻き込む。もう1つのオプションは、XLR-132である。これは、ハードウェアとAir Force Research Labと一緒に開発していたエンジンである。しかしながら、数年前に開発が止まってしまった。Martinは、その会社はまだいくつかのエンジンハードウェアとAerojet Rocketdyneにまだいるプロジェクトに関わる人を持っていると述べた。私たちはどのようにして、Aerojet Rocketdyneの発展した製造能力を活用するかを見ている。このように彼はXLR-132ついて説明し、「基本的にその設計を用い、可能な限り速く開発と生産に入っていく」と述べた。