キュリー (ロケットエンジン)

キュリー (Curie)

アメリカとニュージーランドを拠点とするロケット・ラボ社によって開発・製造された「キュリー」は、小型衛星を正確な軌道へ誘導するために設計された液体燃料ロケットエンジンです。同社の小型ロケット「エレクトロン」の最終段である3段目（通称キックステージ）や、人工衛星プラットフォームである「フォトン」に搭載されています。エンジンの名称は、著名な物理学者・化学者であるマリ・キュリーに由来します。

特徴と技術

キュリーエンジンの主な設計目標は、小型衛星を迅速に展開し、衛星コンステレーションの構築を支援したり、特定の地球観測ミッションに適した軌道へ衛星を精密に配置することです。この目的のために、エンジンはコンパクトに設計されており、その製造には最先端の3Dプリント技術が活用されています。これにより、複雑な部品を効率的に生産することが可能となっています。

推進剤には、環境への影響が少ないとされる無毒性の「グリーン」推進剤が採用されています。開発当初は一液式として設計・運用が始まりましたが、ロケット・ラボ社は過去にアメリカ国防高等研究計画局（DARPA）の資金提供を受けて、粘性のある一液式液体推進剤（VLM）の開発と実証を行った経験があります。ただし、キュリーで使用される一液式推進剤の具体的な組成については、同社からの詳細な公式発表はありません。その後、2020年8月以降に打ち上げられるエレクトロンのキックステージにおいては、キュリーエンジンが二液式推進剤を使用する構成も導入されました。キュリーの公表されている推力は120 N（約27 lbf）ですが、比推力などの性能指標の詳細は非公開とされています。

運用と軌道投入能力

エレクトロンロケットのキックステージは、キュリーエンジンに加えて、独自の姿勢制御システム、アビオニクス（電子機器）、電力供給および通信システムを備えた自律的なモジュールです。これにより、ロケットの主要な推進段階が終了した後に、ペイロードを目的の軌道へ最終的に誘導したり、複数の衛星をそれぞれ異なる軌道に投入したりといった高度なミッションプロファイルを実行できます。

キュリーエンジンが宇宙空間で初めて使用されたのは、ロケット・ラボ社にとって最初の軌道投入ミッションとなった2018年1月21日の打ち上げです。このミッションでは、スパイアー・グローバル社が製造した気象・船舶監視キューブサット「Lemur-2」を円軌道に投入する際に、キックステージ上のキュリーが使用されました。

キュリーはまた、軌道上で再点火する能力も実証しています。最初の軌道投入ミッションの一部として、Planet Labs社の地球観測衛星を投入した後、キックステージは約40分間にわたる慣性飛行を行い、その後キュリーエンジンを再点火する試験を実施しました。初期の運用では、ミッションを終えたキックステージは軌道上に残存していましたが、ロケット・ラボ社は将来の打ち上げにおいて、スペースデブリの増加を防ぐために、ペイロードを分離した後にキックステージを軌道から離脱させる計画を発表しています。

派生型

ロケット・ラボ社は、キュリーエンジンを基にした推力強化型エンジンとして「ハイパーキュリー（HyperCurie）」の開発も行っています。ハイパーキュリーは、より大きな推進力が要求されるミッションでの利用が想定されており、例えば2022年6月に打ち上げられたNASAの月軌道衛星「キャップストーン」のミッションで実際に使用され、その性能が確認されています。

キュリーエンジンは、高まる小型衛星打ち上げの需要に応え、精密な軌道マヌーバを実現するための重要な技術要素であり、ロケット・ラボ社の小型衛星打ち上げサービスおよび衛星バス事業において中心的な役割を担っています。

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