シグナス (宇宙船) – Wikipedia

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シグナス補給船
ISS-45 Cygnus 5 approaching the ISS - crop.jpg

シグナス拡張型

詳細
役割: ISSへの物資輸送
乗員: 0名
打ち上げロケット: アンタレス
寸法
標準型 拡張型
全高:[1] 3.66 m 4.86 m
直径: 3.07 m 3.07 m
重量: 1,500 kg 1,800 kg
体積:[2] 18.9 m3 27 m3
打ち上げペイロード:[2] 2,000 kg 2,700 kg
廃棄ペイロード:[3] 1,200 kg 1,200 kg
性能
滞在期間: 約30日間 未定

シグナス（英語: Cygnus）は、アメリカ航空宇宙局 (NASA) の商業軌道輸送サービス (COTS) の契約に則り、オービタル・サイエンシズ社（OSC、後のノースロップ・グラマン・イノベーション・システムズ）の開発した国際宇宙ステーションへの物資補給を目的とした無人宇宙補給機である。

COTSの第1候補としてK-1を開発していたロケットプレーン・キスラーが資金計画が不透明な中で2007年に資金調達に失敗し、それが原因でCOTS契約が終了されたことを受け[4]、2008年にCOTSの第2次選考を行いスペースXのドラゴンとともにシグナスが新たに契約された[5]。

標準型2段式アンタレスによって打ち上げられるシグナスは、宇宙ステーション補給機 (HTV) と同様にグローバル・ポジショニング・システム (GPS) やTDRSを用い、ISSに自動でランデブーした後、カナダアーム2によってハーモニー（ノード2）の共通結合機構 (CBM) に結合する。

2013年4月にアンタレスロケットが初打ち上げに成功[6]、次いで同年9月にシグナス1号機の打ち上げが行われ、ISSへの初結合に成功した[7]。

構成・諸元[編集]

シグナスの標準型と拡張型

シグナスは既存の技術を最大限活用し再構築することでリスクを抑え、低コストで信頼性の高いシステムを実現する。サービスモジュール (SM) と与圧貨物モジュールの2つの部分で構成される。

サービスモジュール (SM)[編集]

SMはOSCの静止衛星用の衛星バスシステムSTARバスの推進系や電源系、STARバスを改修して用いた小惑星探査機ドーンのアビオニクスを流用して開発。

主要諸元
  • 寸法 : 直径 3.1 m × 1.3 m
  • 全備質量 : 1.8 t
  • 電源 : 固定型GaAsトリプルジャンクション太陽電池パドル
    • 実用4号機 (CRS 4) からはATK社が開発した円形のUltraFlex太陽電池パネルに切り替え[8][9]
  • 発生電力 : 3.5 kW（初期型）
  • メインエンジン : IHI社のBT-4エンジン(推力445N)
  • 推進剤 : MON-3 / N2H4
  • スラスタ：Aerojet Rocketdyne社のMR-106Mヒドラジンスラスタ 32基[10]
  • バッテリ：GSユアサ社のLSE190リチウムイオン電池を採用[11]

近傍接近システム（ISS等とのランデブードッキング時、姿勢制御や動作状態のデータをやり取りして誘導する通信機器）には日本のHTVに使われた三菱電機製のPROXシステムが採用されている[12]。

与圧貨物モジュール (PCM)[編集]

PCMは与圧物資補給用の貨物モジュールである。NASAが従来スペースシャトルでISSへの与圧物資補給に使用してきた多目的補給モジュール (MPLM) の技術を用い、タレス・アレーニア・スペースによって開発・製造が行われている。なお、結合機構には、日本の宇宙ステーション補給機 (HTV) やスペースX社のドラゴン宇宙船と同様にISS標準の共通結合機構を使用しているが、シグナスでは大きな貨物は運搬しないため、ハッチはやや小さなサイズのものを使用している点が特徴である。

主要諸元
  • 寸法 : 直径 3.1 m × 3.8 m
  • 全備質量 : 3,500 kg
  • ペイロード : 2,000 kg / 実用4号機からは2,700kgに能力拡張

打ち上げ実績・予定[編集]

打ち上げ日時 (UTC) ミッション名 搭載物 結果 備考
2013年9月18日 Orb-D1
(COTS実証飛行) 		ISS補給物資など700kg。 成功 シグナスの初打上げならびにISSに初の結合を行った。結合は当初9月22日の予定であったが誘導システムの不具合により延期となり、9月29日に初結合に成功した[13][7]。10月22日にISSから分離し、10月24日に再突入。
2014年1月9日 Orb-1
(実用補給フライト1) 		ISS補給物資や実験装置など1260kg (33機のCubeSatも運搬[14])[15]。 成功 シグナス初のISSへの商業補給サービス (CRS)[16]
2014年7月13日 Orb-2
(実用補給フライト2) 		ISS補給物資や実験装置など1,664kg (32機のCubeSatも運搬[17])[18]。 成功 8月15日にISSから分離、17日に再突入。
2014年10月28日22時22分38秒 Orb-3
(補給フライト3) 		水や食料、実験機器2,290kg[19](29機のCubeSatも運搬[20]、千葉工大の流星観測カメラ「メテオ」[21]など) 失敗 打ち上げに用いるアンタレスロケットのエンジン・トラブルに因り、ロケット本体が爆発し、軌道投入失敗[19]。
2015年12月6日 OA-4 水や食料、実験機器等 3,349kg[22] 成功 シグナス拡張型の初打ち上げ。アンタレスロケットの打ち上げ失敗に伴い、新しい1段エンジンと交換した改良型のアンタレスロケットが開発されるまでのつなぎとして暫定的にアトラス Vロケットで打ち上げられた[23]。
2016年3月23日3時5分52秒 OA-6 水や食料、実験機器等 3,513 kg 成功 アトラス Vロケットでの二度目の打ち上げ。ISSからの分離後、微小重力環境における可燃物の挙動および火炎伝播を観察するNASAのSaffire-1実験を実施した。
2016年10月17日23時45分 OA-5 水や食料、実験機器等 4,900kg 成功 改良型アンタレスロケット (Antares 230) での初打ち上げ。ISS離脱後の2016年11月25日に高度500kmまで軌道を上げ、Spire Global社のCubeSat Lemur-2を放出した。
2017年4月18日15時11分26秒 OA-7（英語版） 3,376kg 成功 アトラス Vでの打ち上げ。
2017年11月12日12時19分51秒 OA-8E（英語版） 3,338kg 成功
2018年5月21日8時44分06秒 OA-9E（英語版） 3,350kg 成功
2018年11月17日9時01分31秒 NG-10（英語版） 3,350kg 成功 ノースロップ・グラマンによるオービタルATK買収後の初打ち上げ。
2019年4月17日20時46分07秒 NG-11（英語版） 3,436kg 成功
2019年11月2日13時59分47秒 NG-12（英語版） 3,729kg 成功 改良型アンタレスロケット (Antares 230+) での初打ち上げ。
2020年2月15日20時21分01秒 NG-13（英語版） 3,633kg 成功

出典・脚注[編集]

関連項目[編集]

外部リンク[編集]