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●歪な宇宙開発からの軌道修正
韓国が開発している新型ロケット「KSLV-II」のメイン・エンジンである「75トン級ロケット・エンジン」が、ついに火を噴いた。

韓国航空宇宙研究院(KARI)は5月3日、75トン級エンジンの初の燃焼試験を、全羅南道高興にある羅老宇宙センターで実施した。同エンジンは韓国がこれまで開発した中で最も強力なロケット・エンジンで、KSLV-IIを宇宙に押し上げる根幹となる部分であり、その開発の行方が、KSLV-IIの完成の成否を握っている。

75トン級エンジンの燃焼試験が始まったことで、KSLV-IIの開発はいよいよ正念場に入った。しかし、実際に打ち上げを迎えるまでには、技術と時間の、2つの大きなハードルを越えなくてはならない。

○歪な宇宙開発

韓国の宇宙開発は歪な、破綻したようにも思える歴史をたどってきている。人工衛星、とくに小型衛星の開発では大きな成果を出す一方、ロケットの開発は迷走した。

人工衛星の開発では、韓国はまず、大学機関である韓国科学技術院(KAIST)が「KITSAT-1」という小型衛星を開発し、1992年に欧州のロケットで打ち上げられた。KITSAT-1は小型衛星の先駆けとして多くの実績をもつ、英国のサリー・サテライト・テクノロジー・リミテッド(SSTL)の協力を受けて開発された。SSTLでは、衛星技術をもたない国に対して技術の移転や指導を行うプログラムを実施しており、韓国はそのプログラムのもとで基礎的な技術を得ていった。

KAISTではその後も小型衛星の開発を続け、やがてサトレック・イニシティヴというベンチャー企業が立ち上げられた。同社は質量100kgから300kg級の小型衛星や、さまざまな衛星搭載機器、観測装置を揃えており、これまでにマレーシアやドバイ、スペインなどへ販売した実績をもつ。

また、韓国航空宇宙研究院(KARI)では米国TRWからの技術導入に始まり、欧州企業などから部品の供給を受けつつ、500kgから1000kgほどの多目的実用衛星「アリラン」シリーズの開発を続けている。アリランは地球観測衛星、そして偵察衛星として活躍を続けており、韓国にとって大きな利益をもたらしている。また最近では、部品などを国産化した「次世代中型衛星」の開発を行っており、2019年ごろから国内外に販売される見通しとなっている。

その一方で、通信衛星や気象衛星など、大型で複雑な衛星に関しては外国企業に発注し、基本的に開発から製造までのすべてを任せ、ただし一部の部品を韓国製にして少しずつ国産化率を上げるという、比較的手堅い方針をとっている。

しかし、人工衛星を打ち上げる手段であるロケットの開発は、衛星ほど順調ではなかった。

KARIではまず、1993年に固体燃料を用いた「KSR-I」という小型観測ロケットを開発し、同年に2機が打ち上げられた。続いてKSR-Iを2機上下につなげたような「KSR-II」が開発され、1997年と1998年に1機ずつが打ち上げられた。

そして1997年、KARIは「KSR-III」の開発に着手する。KSR-IIIはそれまでのI、IIとは違い、液体燃料を使うロケットであった。しかし開発は難航し、また性能も低いもので、結局2002年に1機が打ち上げられたのみで引退している。

当初韓国は、このKSR-IIIを束ねることで、悲願である人工衛星打ち上げ用のロケットを開発するつもりだった。小型ロケットから人工衛星打ち上げ用のロケットにステップアップするということ自体は間違いではなかったが、しかしKSR-IIIが事実上失敗作に終わったこと、そして北朝鮮が長距離弾道ミサイルを開発し、1998年には打ち上げにまでこぎつけたこともあり、盧武鉉大統領は外国から技術を導入する決断を下す。

そして2004年にロシアとの間で契約が交わされ、ロシアが手がける第1段と、韓国が手がける第2段とフェアリングをもつ、「KSLV-I」ロケット、愛称「羅老号」の開発が始まった。

当初、韓国はロシアからロケット技術を習得し、より高性能なロケットを造るつもりだったという。しかしロシアは単にロケットの完成品を売り込むことだけを考えており、実際ロケットの組み立てや整備といった作業に韓国側が立ち会うことはできなかったとされる。また、ロシア側が提供した部分は、当時ロシアでもまだ開発中だった最新鋭ロケット「アンガラー」と同一のもので、言わばアンガラーの踏み台として羅老号を利用したという見方もできる。

羅老号は2009年と2010年に打ち上げに失敗するも、2013年1月30日に打ち上げられた3号機で成功を収める。しかしこのころには、ロシア側から技術が得られないことが明確になり、羅老号からの発展が見込めなかったことから、韓国は次世代ロケットを独自で開発することを決める。これが現在のKSLV-IIとなっている。

○歪な宇宙開発からの軌道修正

羅老号の開発によって、韓国はロケットの上段部分の開発、打ち上げや運用の経験と、大規模なロケット発射場を手に入れた。しかし、最も欲しかった第1段機体の技術、とりわけ大推力のロケット・エンジンの技術は手に入らなかった。

はたして、ロシアとの共同開発は正しい選択だったのか。その是非をめぐる議論は、現在まで尾を引いている。

たとえば北朝鮮は、地道にロケット開発に勤しみ、曲がりなりにも自力で人工衛星を打ち上げられるだけのロケットを手にした[注1]。それと比べると、外国から最新技術を導入して一足飛びにロケットを得ようとして失敗に終わったことは、完全な失策のようにも映る。もし、羅老号に費やした時間とお金を自力開発に充てて、地道に技術を開発していれば、今ごろはそれなりの規模のロケットを手にできていたのではないか、という話は何かにつけて出てくる。

もっとも、宇宙ロケットの技術をほとんど持っていなかった韓国にとっては、遅かれ早けれ、なんらかの形で他国から技術を得る以外の道はなかっただろう。また羅老号の開発前に、韓国はロシア以外にも接触を図ったが、断られたり、あるいは条件面から、ほぼロシアと組む以外の選択肢はなかったとも伝えられている。技術をそっくりもらえると楽観視していたことは弁護のしようもないが、ロシアと組まざるを得なかった点はやや同情もできよう。

羅老号以降はロシアからの協力が得られなくなったことで、韓国のロケット開発は否が応でも、独自開発という道への軌道修正を行わざるを得なくなった。羅老号の経験はほとんど役立たず、次の打ち上げまでのギャップも生じる。何より独自開発で完成するかどうかもわからない。多くの痛みを伴う軌道修正となるが、しかし混迷から抜け出し、宇宙開発において自立するために、KSLV-IIの開発は韓国にとって良いことであるのは間違いない。

【脚注】
注1: もちろん、北朝鮮は国連安保理決議で、弾道ミサイルに関連するすべての開発を禁止されているため、その行為自体は非難されるべきものである。
【参考】
・  1073741828.341097795998142/960015327439716/?type=3&theater
・South Korean space developments
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・韓国の宇宙開発:宇宙政策シンクタンク_宙の会
 
・第5回調査分析部会 韓国の宇宙政策の概要 2013年8月9日 宇宙航空研究開発機構 調査国際部
 
・[社説]羅老号の成功、これからは韓国型ロケットだ:東亜日報
 

●2017年12月というタイムリミット
○手堅い設計と性能をもつKSLV-II

KSLV-IIロケットは全体的に、高望みせず、韓国のもつ技術に沿った、手堅い設計の機体となっている。

第1段には推力75トン級のロケット・エンジンを4基装備し、第2段には第1段と同じ75トン級エンジンを1基のみ装備。そして第3段には推力7トン級ロケット・エンジンを装備する。

75トン級エンジンは推進剤に液体酸素とケロシンを使用し、エンジン・サイクル(エンジンを動かす仕組み)にはガス・ジェネレイター・サイクルを採用している。この性能や技術は、飛び抜けてすぐれている、あるいは高度で難しいというわけではない。ロシアから高度な最新鋭エンジンの技術を手に入れようとしたころと比べると大きな進歩で、韓国が自力で宇宙ロケットを造るためには何が必要で、何が妥当かということを十分に理解した結果という印象を受ける。

韓国は羅老号の開発時に、この75トン級と同じ推進剤、同じエンジン・サイクルで、推力30トン級エンジンの開発を行っていた。これはウクライナのロケット企業ユージュノエからの技術供与があったとされる。この30トン級エンジンは、将来的に羅老号の第2段に搭載し、打ち上げ能力を増したロケットを造ろうという計画があった。もし実現していれば、これがKSLV-IIと呼ばれるロケットになっていたはずである。その後、肝心の羅老号の計画が中止されたことで、30トン級エンジンは行き場を失うが、開発だけは続けられ、やがてこの75トン級エンジンへ引き継がれることになったという。

75トン級エンジンは2008年ごろから開発が始まり、部品単位での試験を繰り返し行っていた。また2015年12月にはこのエンジンのための試験設備も完成したことで、今回の燃焼試験が始まった。今後、40基近いエンジンが製造され、燃焼試験を繰り返し行うとしている。

一方、第3段に使う推力7トン級エンジンは、すでにエンジン全体の燃焼試験も行われており、現在も続いている。以前、このエンジンはガス加圧式という、75トン級のガス・ジェネレイター・サイクルよりも簡素な仕組みが使われるという報道もあったが、公開されている写真を見る限りは、同じガス・ジェネレイター・サイクルを採用しているようである。おそらく7トン級エンジンの開発で技術を得たのち、それを大型化する形で75トン級を開発したのであろう。

○KSLV-IIで韓国は宇宙開発で自立

KSLV-IIは3段式のロケットで、打ち上げ能力は高度700kmの太陽同期軌道に1500kgほど、また月へは550kgほどになるとされる。

太陽同期軌道というのは、地球の観測に適した軌道のひとつで、多くの地球観測衛星や偵察衛星がこの軌道に打ち上げられており、前述のアリラン・シリーズなどの小型、中型衛星もこの軌道に乗っている。

これまで韓国は、羅老号で打ち上げられた試験衛星を除けば、すべての人工衛星を他国のロケットで打ち上げてきた。しかしKSLV-IIが完成すれば、小型、中型衛星に関しては自力で打ち上げることができるようになる。

また、他国からの商業打ち上げの実現も見えてくる。近年、商業用の地球観測衛星や、複数の低軌道衛星による通信サービスなどが注目を集めているが、これらに使用される衛星は数百kgほどの小型、中型衛星が多い。KSLV-IIの打ち上げコストは約300億ウォン(現在の為替レートで約28億円)を狙っているとされ、実現できればこのクラスのロケットとしては十分に安価であり、他国からの受注が期待できよう。また、韓国国内でそうした衛星を利用する企業が出てくれば、KSLV-IIが使用される回数も増えることになる。

KSLV-IIに近い性能のロケットは世界にいくつか存在するが、数としては少なく、また一部は退役した大陸間弾道ミサイルから転用された機体であるなど、その将来性や運用性に難を抱えている。したがって、KSLV-IIが衛星打ち上げ市場に参入できる素地はある。

さらに、75トン級エンジンをより束ねることで、より大型のロケットも実現できる。同じ手法は米国のスペースXも採用しており、同社の「ファルコン9」ロケットは、同じエンジンを9基束ねることで造られている。すでにKARIでは、韓国版ファルコン9のような「KSLV-III」などの構想も明らかにしている。

○タイムリミットは1年6カ月

しかし、KSLV-IIの開発はある危険をはらんでいる。それは開発スケジュールである。

KARIではロケットの初の試験打ち上げを2017年12月に設定している。この試験打ち上げはKSLV-IIの第2段と第3段のみで行われるとされるが、それでも75トン級エンジンと7トン級エンジンの両方が完成していなければ打ち上げできない。

しかし2016年5月現在、7トン級エンジンは燃焼試験を繰り返している段階にあり、75トン級エンジンはようやく燃焼試験が始まったばかりである。当然、ロケットの実機もまだ存在していない。これから開発が万事順調に進んだとしてもこのタイムリミットを守るのは厳しく、とくに75トン級エンジンはこれから、燃焼試験を繰り返す中でいくつもの障壁に当たるはずである。

さらに、現時点ですでに、もともとの計画からは約半年ほど開発が遅れている。ロケット開発が遅れるのはよくあることだが、その一方で2017年12月の試験打ち上げという計画は堅持されたままである。

韓国メディアではたびたび、この期限を守るのは難しいという関係者の声が紹介されている。「複数のエンジンを使って同時に試験を行うことで期間を短縮するつもりだ」とも語られることがあるが、そうした無理な試験は、計画全体に歪を生むきっかけとなりかねない。またロケットの総開発予算は約2兆ウォン(約1857億円)と伝えられているが、これは新型ロケットの開発費としては、とくに開発期間を短縮させることも考えると余計に、十分とは言えない額である。

また、この試験打ち上げ後、2019年と2020年にも、第1段をもつ「完成形」のKSLV-IIの試験打ち上げを行い、さらにこの打ち上げで月探査機を月まで飛ばすとしている。こちらもまた厳しい計画である。

それでも、こうした厳しい計画が撤回されないのには、朴槿恵大統領の意向があることは間違いない。朴槿恵大統領は選挙時から宇宙開発へ期待をかけており、「2020年に月に太極旗を立てる」と宣言し、実際に朴氏の当選後、セヌリ党の公約にはKSLV-IIの開発に加え、無人探査機の月面着陸という文言が含まれた。韓国の大統領の任期は5年で、また再選は禁止されているため、朴氏が大統領として2020年を迎えることはないが、退任直前の2017年12月にKSLV-IIの試験打ち上げを行うこと、そして公約通り2020年に無人探査機の月面着陸を行うことを要請しているため、計画の延期ができないのではないだろうか。実際、今年4月の総選挙で、セヌリ党は2020年に月探査を、という公約をふたたび掲げている。

はたして今後、どこかで現実的な開発計画に是正されることはあるのか、それともこのままの計画で突き進むのだろうか。

KSLV-IIの開発は、これまでのところ比較的順調な歩みを見せている。この無理な開発計画は気がかりであるが、それでも遅くとも2020年代にロケットは完成し、韓国は自律した宇宙へのアクセス手段を手に入れることになるだろう。

【参考】

・韓国型ロケットのエンジン試験設備竣工…試験設備9割完了 | Joongang Ilbo | 中央日報
 
・セヌリ党の「半分の真実」月探査公約、「二番煎じ」「無賃乗車」=韓国(1) | Joongang Ilbo | 中央日報
 
・韓経:「韓国型75トン級液体エンジンを初めて組立…月探査船打ち上げの日も遠くない」 | Joongang Ilbo | 中央日報
 
・韓国型発射体、2017年末に試験打ち上げ予定 「順調に進んでいる」 | Joongang Ilbo | 中央日報
 

(鳥嶋真也)