【レポート】小型スペースシャトル「ドリーム・チェイサー」の数奇な運命(前編) - ロシアより愛をこめて
●夢追い人、ついに宇宙へ
米航空宇宙局(NASA)は1月14日、2019年からの2024年までの国際宇宙ステーション(ISS)への物資補給を、米国の民間企業オービタルATKとシエラ・ネヴァダ、スペースXの3社に委託すると発表した。このうち、シエラ・ネヴァダは「ドリーム・チェイサー」と名付けられた、小さなスペース・シャトルのような有翼の宇宙往還機を開発し、補給を行うことを目指している。
これまでドリーム・チェイサーは、そもそもの源流となった計画から数えると半世紀近くもの長きにわたり、ソヴィエトと米国という二つの大国の中で歴史に翻弄され、轗軻数奇なる運命を歩んできた。
今回は「夢追人」こと、ドリーム・チェイサーが、宇宙飛行という夢に追いつくまでの歴史を見ていきたい。
○翼もつ宇宙機がふたたび宇宙を飛ぶ
米航空宇宙局(NASA)は1月14日、2019年からの2024年までの国際宇宙ステーション(ISS)への物資補給を、米国の民間企業オービタルATKとシエラ・ネヴァダ、スペースXの3社に委託すると発表した。
NASAは数年前から、ISSへの物資や宇宙飛行士の輸送を民間企業に担わせる計画を進めており、スペースXとオービタルATKはすでに2012年からその任に当たっている。
オービタルATKが運用する「シグナス」補給船は完全な使い捨て型の船で、一度打ち上げて補給した後は再使用ができない。スペースXの「ドラゴン」補給船はシグナスと異なり、大気圏に再突入する能力をもち、機体の再使用もできるが、後者についてはこれまで実施されたことはない。またカプセル型の補給船であるため、再突入時にかかるGが比較的大きい。
一方、今回が初採用となったシエラ・ネヴァダの補給船は、これら2つとは大きく異なっている。「ドリーム・チェイサー」と名付けられたこの補給船は、小さいながらも翼をもち、飛行機のように滑走路に着陸することができる。また再突入時に掛かるGもカプセル型より小さいため、ISS内の実験で生み出された、繊細な研究成果を持ち帰るのに適している。さらに機体は再使用でき、何度も繰り返し飛ばすことができる。まるで「スペース・シャトル」のような宇宙船である。
ドリーム・チェイサーはもともと宇宙飛行士を乗せて飛ぶ有人宇宙船として開発されていたが、現在では完全無人型となっている。しかし、滑走路への着陸能力や、また再使用能力はそのまま受け継がれている。現在はまだ開発中だが、数年以内に実際に宇宙へ飛ぶ姿が見られることだろう。
2012年にスペース・シャトルが引退して以来、翼をもつ宇宙機は米空軍の「X-37B」など、小型の実験機ぐらいしかなかったが、ついに人が乗ることができるほどの大きさの有翼の宇宙船が復活しようとしている。
しかし、今日に至るまでのドリーム・チェイサーは、決して順風満帆だったわけではない。そもそもの源流となった計画から数えると半世紀近くもの長きにわたり、ソヴィエトと米国という二つの大国の中で歴史に翻弄され、轗軻数奇なる運命を歩んできたのである。
○翼をもつ宇宙機
翼をもつ宇宙機という存在は、宇宙開発の黎明期から多くの人々の心を捉え続けてきた。
その開発に熱心に取り組んだ国のひとつ米国では、最初の有人宇宙船「マーキュリー」が開発されるよりも前から、翼をもつ軍用の宇宙船X-20「ダイナソア」が開発されていたし、その後も米空軍や海軍、NASAがそれぞれ有翼の宇宙機、あるいは胴体そのものが翼となるような宇宙機、航空機の研究開発を続けられた。こうして長年育まれてきた技術は最終的に「スペース・シャトル」として結実し、数多くの宇宙飛行士を宇宙に送り込み、宇宙実験や国際宇宙ステーションの建設で活躍した。
一方、米国と世界の覇権を競っていたソヴィエト連邦でもまた、翼をもつ宇宙機の研究は活発に行われていた。その発端は米国と同様に宇宙開発のかなり早い段階にあり、ガガーリンが乗ったことで知られる「ヴァストーク」宇宙船の開発時には、すでに翼をもった機体が検討されていたことが知られている。もっとも、当時の技術力などから、ヴァストークは最終的に球形のカプセルとなった。
その後もソ連は翼をもった宇宙機の開発にいそしんだ。もちろん計画倒れに終わったものも数多いが、5機の「BOR」という試作機が造られ、1969年から1988年にかけて飛行試験を行ったことが知られている。BORとはロシア語で「無人の軌道ロケット飛行機」を意味する文の単語の頭文字から取られている。
ソヴィエトでは当初「スピラーリ」と名付けられた、米国のスペース・シャトルよりも小型の宇宙船を開発することが計画されており、そのため一部を除くBORは、スピラーリを縮小したような格好をしていた。しかし、米国がスペース・シャトルを完成させたことで、軍部が同等の性能をもつ大型の宇宙船の開発を要求。その結果、スピラーリ計画は廃棄され、後に「ブラーン」として知られることになる、いわゆる「ソ連版スペース・シャトル」の開発が始まることになる。スピラーリは消えてもBORシリーズは生き残り、ブラーンの開発に必要な要素の実験機として活用されることになった。
BORはシリーズを通して6種類が製造され、そのうちBOR-1からBOR-4までは、スピラーリを小さくしたような形状をしている。BOR-1はスピラーリの3分の1の大きさの機体で、1969年に軌道に乗らない飛行(サブオービタル飛行)で宇宙空間から大気圏に再突入してデータを収集。BOR-2は1959年から1972年にかけて4機が打ち上げられ、地上に帰還している。BOR-3は1973年と74年に2機が飛行したが、2機目は飛行中の事故で破壊されたという。
そして1980年には、スピラーリの2分の1ほどの大きさをもつBOR-4が開発された。知られている限りでは7機が製造され、そのうち3機がサブオービタル飛行、4機が1982年から84年にかけて宇宙飛行を実施しているとされる。
この中で、1982年6月4日に行われた、おそらく最初の宇宙飛行が、歴史が動く契機となった。
●オーストラリア軍が姿を捉えた「謎の宇宙船」
○ソ連からやってきたずんぐりむっくりな機体
BOR-4の、おそらく4号機とされる機体は、1982年6月4日に「コースマス3」ロケットで宇宙に向けて打ち上げられた。そして軌道を1周した後、大気圏に再突入し、インド洋に浮かぶココス諸島から南に約560kmの海上に着水した。
着水予定海域にはソヴィエト海軍の船が待っており、帰還したBOR-4を海から引き上げて回収し、本国に持ち帰ることになっていた。すべては秘密裏に行われるはずだったが、引き揚げ作業中に、彼らの上空にオーストラリア海軍の哨戒機がやってきて、BOR-4の姿が撮影されてしまったのである。ちなみに翌1983年にもBOR-4(3号機とされる)が打ち上げられ、同じ海域に着水したが、その際にも再びオーストラリア海軍による監視を受けることになった。これに懲りたのか、その後の2機では黒海に着水させている。
オーストラリア海軍が撮影した「ソヴィエトの謎の宇宙船」の写真はすぐさま米国に送られ、中央情報局(CIA)で分析が行われた。当時、CIAはすでに「ソヴィエトがスペース・シャトルらしきものを開発しているらしい」という情報は握っていたというが、写っていた機体はどう見ても、スペース・シャトルとは似ても似つかない形状をしていた。スペース・シャトルは飛行機のような、ほっそりとした機首と大きな三角形の翼をもっている。しかしその機体はだんごっ鼻で、翼も小さなものが生えているだけの、ずんぐりむっくりとした形をしていた。
そこでCIAは、NASAのラングレー研究センターに調査を依頼した。NASAでは胴体そのものが翼のように揚力を発生させる「リフティング・ボディ」という機体の研究開発が行われており、ラングレー研究センターもその研究の中核を担っていた。彼らならこの機体の正体がわかるのではと考えられたのである。
彼らは映像を分析し、またその映像から模型を作って風洞試験にかけたところ、大気圏再突入直後の極超音速域から、滑走路着陸前の亜音速域に至るまで安定して飛行できる、高い飛行特性をもつ宇宙機であることが判明した。その性能は、かつて自身らが研究していた「HL-10」という機体よりも高いものであったという。この性能差は、まさにだんごっ鼻のおかげで生まれているものだった。一方で、随所にHL-10との類似点も見つかっており、おそらくソヴィエト側がHL-10の写真や資料を参考にしたものと考えられた。
ソヴィエトのブラーンは、無人の試験機が1回飛んだだけで計画は中止され、BOR-4もまた試験機以上の役割を与えられることはなかった。一方NASAは、国際宇宙ステーション(当時はまだ「フリーダム」と呼ばれる、西側だけで造る宇宙ステーション計画だった)からの緊急帰還用の宇宙船、つまり脱出艇として、「HL-20」と呼ばれる宇宙船の開発を始めた。HL-20には明らかにBOR-4を分析した成果が盛り込まれており、実際他ならぬNASA自身が「HL-20のアイディアはBOR-4から来ている」と述べている。
だが、高価な開発費が米国議会で問題視され、1990年にHL-20の開発は中止される。それまでに製作された実物大模型などは、ラングレーの格納庫に保管されることになった。
しかし、HL-20の、そしてソヴィエトの夢の欠片でもあるこの機体の運命は、ここで終わりはしなかった。
【参考】
・BOR-4
・
・NASA - They're Trying to Make a Dream Come True
・HL-20 Model for Personnel Launch System Research: A Lifting-Body Concept | NASA
・The Dream Chaser: Back to the Future | APPEL - Academy of Program/Project & Engineering Leadership
(鳥嶋真也)
