虎野　第３回　宇宙と宇宙開発の歴史

　第3回の今回は、「宇宙と宇宙開発の歴史」です。

　宇宙の歴史についてはいろんな本が出版されており、そちらの方に詳しく掲載されておりますので、ここでは簡単にまとめてみました。

137億年前　宇宙の誕生

46億年前　太陽系の誕生（地球の誕生）

（この中心で新たな恒星が誕生しています。太陽もこのように誕生したのでしょう。）

40億年前　生命の誕生（化石として残っているのは35億年前）

あまりにも昔の話で、気が遠くなりますね。
では近いところで、

100万年前　人類の出現

2200年前　アリスタルコスが太陽中心説を提唱
（この間、天動説が主流）

500年前　コペルニクスが地動説を提唱

　人類の有史以来、人は星を見上げさまざまな宇宙（世界観）を想像してきました。
　代表的なものは、次のところに詳しく掲載されています。

http://www1.fctv.ne.jp/~ken-yao/Ancient.htm
http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0320a/contents/rekishi/answer01/index.html
http://members3.jcom.home.ne.jp/dandy2/works/works_14_2_g.html

　昔私が小学生の頃に父親から買ってもらった小学館の図鑑に中世の宇宙観の絵（図参照）が載っており、非常に不思議に思えたことを思い出します。世界の外に世界があるのなら、そのまた外はどうなっているのかと。

（中世ヨーロッパの宇宙観）

　当時は神の領域と考えられていたのでしょうが、最近の研究による「子宇宙、孫宇宙、曾孫宇宙」や「並行宇宙」という概念を見るに、外側の世界や並行して存在する宇宙が実際に存在するのではないかと言われており、なかなか興味の湧くところです。
　この辺のお話は、私がもう少し勉強してから書くことになるかも知れません。

　宇宙開発の歴史についても、数々の出版物がありますが、簡単にまとめてみると次のようになります。

1903年（明治36年）

　ライト兄弟が飛行機を発明
（因みに、飛行機を操縦したのは弟の方です。）

1957年（昭和32年）　世界初の人工衛星スプートニク１号（ソ連）打上げ

1961年（昭和36年）　

1969年　（昭和44年）

　アポロ１１号による有人月面着陸（米国）
（高校生でした。一日中テレビにかじりついて実況中継を見ていました。）

1970年（昭和45年）日本初の人工衛星「おおすみ」打ち上げ（宇宙科学研究所、現JAXA）

1981年（昭和56年）スペースシャトル初打上げ

2001年（平成13年）日本の基幹ロケットH-IIAの初号機打上げ（宇宙開発事業団、現JAXA）

2010年（平成22年）国際宇宙ステーション完成

　そう、人類初の人工衛星の打ち上げから国際宇宙ステーションの完成までの約５０年間で宇宙開発は急速に進歩したのです（なぜライト兄弟が出てくるのかと言う厳しい質問はしないでください。ただの地上から離れることに主眼を起いたものとして掲載しました。正確に言えば、熱気球(*)による飛行が初めてでしょうね。）。
(*)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%86%B1%E6%B0%97%E7%90%83

　特に、アメリカ合衆国（米国）とソビエト連邦（ソ連）が冷戦状態にあったときは異常な速度で宇宙開発がなされました。このときのような状況で宇宙開発が進んでいれば、今頃は火星にも人類は到着していたことでしょう。或いは、湾岸戦争などの戦争さえしなければ、米国は既に火星に有人基地を作っていたことでしょう。火星有人飛行にはたった数百億ドルしか必要ないのですから。湾岸戦争で多国籍軍が消費した費用は、800億ドルと言われています（湾岸戦争の是非について議論しているわけではありませんので、誤解の無いように御願いします。）。

　少し脇道にそれてしまいました。ここで、我々の母国である日本の宇宙開発の歴史を見てみましょう。
　私は昭和49年（1974年）からしか宇宙開発を経験していませんので、それ以前については次のサイトでご紹介しましょう（手抜きで済みません。）。

○ペンシルロケットから大型個体ロケットまで
http://www.isas.jaxa.jp/j/japan_s_history/

日本のロケット開発の歴史（科学観測用個体ロケット）

○液体ロケットの歴史
　上記サイトでご覧になったように、人工衛星打上げ用固体推進薬ロケット技術（ラムダロケット）により1970年に我が国初の人工衛星「おおすみ」を打上げ（ソ連、アメリカ、イギリスに次ぐ世界で４番目）ました。

　ここまでは、旧宇宙科学研究所(ISAS)の成果ですが、米国が月に人を送ったまさしくその年に旧宇宙開発事業団(NASDA)が発足し、液体ロケットの開発を開始しました（発足当初は、ISASと同じ固体ロケットの開発を始めたのですが、理事長（新幹線生みの親の一人である島秀夫氏）の英断で、技術導入をしてでも今後の発展性を考え、液体ロケットに大きく舵を切り換えました。）。

自主技術から米国技術の導入へ

H-I ロケット(1975年～)

　米国のデルタロケットの技術を導入し、N-I ロケットを開発し、1975年から運用を開始しました。このロケットにより、ロケットの垂直打ち上げ技術、液体ロケット（エンジン）技術等の要素技術、地上総合システム技術や発射管制、飛行安全管制等の総合インテグレーション技術を習得したのです。
　まさしく、世界に追いつくために必死で技術習得した時代でした。

国産化（自主技術）への再挑戦

H-I ロケット(1986年～)

　N-I ロケットに続くN-II ロケットに於いても技術導入路線が続きました。N-I ロケットとN-II ロケットの違いは、その打上げ能力（静止トランスファー軌道へ投入できる人工衛星質量に換算して、N-Iは135kg、N-IIは350kg）以外には電波誘導方式か慣性誘導方式かの大きな違いがありました。

　H-I ロケットでは、このN-II ロケットまでのエンジン技術の経験と独自の研究開発成果に基づき、非常に効率の良い液体水素/液体酸素エンジンを国産技術で完成させました。また、ロケットにとって重要な慣性誘導装置（地上からの電波誘導ではなく、ロケット自身が自分の位置・速度を計算して目標軌道へ誘導する装置）の国産化にも成功しました。しかしながら、第１段ロケットは相変わらず米国の技術を使用していました。また、人工衛星の打ち上げ能力としては世界の宇宙先進国（米国、ソ連）には遠く及びませんでした。

純国産大型ロケットの完成

H-II ロケット(1994年～)

　H-I ロケットの成果を発展させ、本格的大型ロケットを純国産技術で開発し、打上げ能力はほぼ世界に追いつきました。世界に伍する打上げ能力を持ったロケットの全てを国産技術で完成させたのです。これは、我が国の宇宙輸送技術の高さを証明する金字塔でした。
　ただ、残念なことに当初設定したロケット価格は、為替レートの関係で非常に高いものになりました。

国際標準大型ロケットの完成

H-IIA ロケット(2001年～)

　H-II ロケットの苦い経験から、本格的な大型ロケットを世界に対抗できる価格で開発すべく、国産品にはこだわらずコストダウンを目指し開発したのが現在運用中のH-IIA ロケットです。

http://www.jaxa.jp/projects/rockets/h2a/index_j.html

　更に大型のロケットとして、H-IIB ロケットも開発しました。

http://www.jaxa.jp/projects/rockets/h2b/index_j.html

一方、人工衛星の方はと言えば、（箇条書きで申し訳ありませんが）次のような経緯です。

1982年（昭和57年）ETS-II（技術試験衛星２型）による静止衛星管制技術
気象・通信・放送衛星に不可欠な静止軌道における人工衛星の管制技術を習得。

1994年（平成6年）ETS-VI（技術試験衛星６型）
世界に比肩できる国産化率向上大型静止衛星ETS-Vに比べていきなり質量で４倍、寿命で１０倍。
世界に対抗するために必要な長期ミッションに耐える部品技術等を完成させた。

1997年（平成9年）

　ETS-VII（技術試験衛星７型。愛称：おりひめ・ひこぼし）
無人ランデブードッキング技術を実証した。
これは、HTV無人ランデブー＆アプローチ技術へ改良・継承された。

有人宇宙技術はと言えば、

2009年（平成21年）JEM（日本実験棟。愛称：きぼう）(2008年～2009年にかけて組立)
我が国初めての有人仕様の宇宙構造物として国際宇宙ステーションにドッキング。
要素技術（バーシングメカ、ロボティックス、エアーロック等）、インテグレーション技術、運用技術、安全設計技術、国際調整手法を習得。