ソユーズロケット
ソユーズロケット（ロシア語名 Союз）は、旧ソビエト連邦によって構想され、OKB-1設計局で開発が始められた使い捨て型のロケットシリーズです。冷戦時代、アメリカ議会図書館からは「A-2」という呼称を与えられていました。1966年に最初のソユーズロケットが宇宙へと飛び立って以来、このロケットは数十年にわたり改良が加えられ、ソ連崩壊後もロシア連邦の主要な打ち上げ機として、2020年代に至るまで運用が続けられています。
ソユーズロケットは、その多用途性から幅広いミッションに利用されています。ロシアが主導するソユーズ計画における有人宇宙船の打ち上げはもちろんのこと、国際宇宙ステーション（ISS）への重要な物資を運ぶプログレス補給船の輸送手段としても不可欠です。さらに、スターセムやアリアンスペースといった商業打ち上げサービスプロバイダーによって、世界各国の商業衛星打ち上げにも広く利用されています。
推進剤には主に液体酸素とRP-1（灯油の一種）を使用していますが、かつてのソユーズU2型では液体酸素とシンチン（合成炭化水素燃料）が使われていました。ソユーズは、ソ連初期の弾道ミサイル開発から派生したR-7ロケットファミリーの流れを汲んでおり、その設計思想を受け継いでいます。欧州宇宙機関（ESA）が2004年に発表した記事では、その頻繁な運用実績から「世界で最も頻繁に打ち上げられているロケット」と評価されました。
ソユーズロケットの構造には独特な特徴があります。中心部に2段構成のロケット本体があり、その周囲に4基の補助ロケットが配置されています。日本やアメリカのロケットではこれらの周辺ロケットをブースターと呼びますが、ソユーズではこれを「第1段」と数え、中心の本体を第2段として扱います。
歴史
ソユーズロケットの歴史は、ソ連時代の宇宙開発黎明期に遡ります。打ち上げ機としての祖先は、ICBM（大陸間弾道ミサイル）であるR-7A (8K74) を基礎とし、ボストークロケットの派生型として1966年に運用が開始されました。初期のモデルは、上段に「ブロックI」を使用する3段構成でした。その後、モルニア軌道に人工衛星を投入できる改良型「モルニア」が開発され、さらに1970年代中盤には、若干の更新が行われた「ソユーズU」が登場し、主力となりました。ソユーズシリーズの生産は、1980年代前半に年間60機体制となり、そのピークを迎えました。
1990年代初頭には、上段に「フレガート」を使用する再設計計画が検討されました。フレガートエンジンは、フォボス計画の推進モジュールをベースにラボーチキン設計局によって開発されたもので、衛星の最終的な軌道調整に非常に有効です。また、1993年にはロシア宇宙庁とロシア国防省が共同で、ソユーズの純国産化と近代化を目指す「Rus」（後にソユーズ2と改称）計画を承認しましたが、ソ連崩壊後の経済的な困難から、その進展は遅れることとなりました。フレガートが登場する以前には、「イカール」が上段として利用されるケースもありました。
西側諸国との協調
冷戦終結後、ソユーズロケットは西側諸国との国際協力の舞台にも登場します。1996年7月には、ソユーズの商用打ち上げサービスを提供する合弁会社「スターセム」が設立されました。スターセムは欧州などから商業衛星の打ち上げを受注することで資金を獲得し、この資金は新型ロケットの開発にも投じられました。特に、比較的変更が少なく、商用衛星の最終軌道投入に適したソユーズ/フレガート構成の計画に資金が提供されました。2000年2月9日と同年3月20日には、ソユーズ/フレガート構成の試験飛行が成功し、ソユーズU型にフレガート上段を組み合わせることで、静止トランスファ軌道へ1,350kgのペイロードを輸送できるようになりました。この能力を活用し、欧州の「クラスター2」科学衛星の商業打ち上げが2000年7月と8月に行われています。現在も、ソユーズ/フレガート系の打ち上げ機はスターセムによって商業打ち上げに利用されています。
国際宇宙ステーション（ISS）の建設が進むにつれて、ソユーズロケットはISSへの重要な輸送手段の一つとなりました。アメリカのスペースシャトルと並び、プログレス補給船による物資輸送、そしてソユーズ宇宙船によるクルーの輸送を担いました。2011年7月にスペースシャトルが全機退役した後、アメリカ合衆国は一時的に自前の有人宇宙飛行能力を失ったため、NASAは当面の間、ISSへのクルー輸送をソユーズロケットに全面的に依存することとなりました。
ソユーズ2への移行とギアナ宇宙センター
一方で、ソユーズ2ロケットの開発も着実に進められました。エンジンの新型化（RD-107/108からRD-107A/108Aへ）を経て、アナログ制御装置を備えたソユーズFG型が生産されましたが、その後デジタル制御装置を搭載したソユーズ2が登場します。初期のソユーズ2.1a型は第3段エンジンに旧型のRD-0110を使用していましたが、2004年11月4日にプレセツク宇宙基地で弾道飛行試験が、2006年10月23日にはバイコヌール宇宙基地で軌道飛行試験が行われました。改良型のソユーズ2.1b型では、第3段エンジンも新型のRD-0124に変更され、2006年12月27日にバイコヌールからCOROT衛星を搭載して初飛行に成功しました。ただし、ソユーズ2の運用開始後も、当初は有人打ち上げにソユーズFGが、プログレス補給船の打ち上げにはソユーズUが使われ続け、ソユーズ2は主に商業打ち上げに利用されていました。ソユーズ2への全面的な移行は、2010年代後半に完了しています。その後、第2段エンジンにNK-33を使用し、第3段にRD-0124を用いる小型バージョンのソユーズ2.1v型も開発されました。
国際協力の新たな展開として、2005年1月19日には欧州宇宙機関（ESA）とロシア宇宙庁が、フランス領ギアナにあるギアナ宇宙センターからのソユーズSTロケット打ち上げに合意しました。赤道に近いこの地の利を活かすことで、ソユーズは第3段と上段フレガートを組み合わせることで、太陽同期軌道へ2.7トンから最大4.9トンの貨物を輸送する能力を獲得しました。ギアナにおけるソユーズ用発射台の建設は2005年に始まり、2011年4月に完成。通常バイコヌールなどで採用される水平状態での燃料充填方式とは異なり、ギアナでは一般的な垂直での燃料充填形式が採用されています。2011年5月には模擬打ち上げが行われ、同年10月21日にはソユーズ2.1bST-Bによる初の運用打ち上げが成功しました。このミッションでは、アリアン4ロケットの直径4mフェアリングを使用し、欧州のガリレオ衛星を2機搭載しました。
奇しくもこのギアナでの初打ち上げのわずか2ヶ月前に、カザフスタンのバイコヌール宇宙基地から打ち上げられたソユーズUロケットが、搭載していたプログレスM-12M補給船とともに失われる事故が発生していました。この事故は、ソユーズUの第3段に用いられていたRD-0110エンジンの故障が原因と判明しました。これは、当時80回以上の成功を誇っていたソユーズUおよびソユーズFGにとって初の打ち上げ失敗であり、有人規格を持つソユーズロケットが唯一のISSクルー輸送手段となっていた状況下で、ISSに滞在する宇宙飛行士の交代ローテーションに影響が出る可能性が懸念されました。しかし、欧州宇宙機関は、ほぼ同型であるソユーズ2.1bが10月2日にロシアのGLONASS測位衛星を無事軌道投入していたことに安堵しました。ソユーズ2.1bは、プログレス失敗の原因となったRD-0110ではなく、新型のRD-0124を第3段エンジンに採用していたためです。ギアナでの初の運用打ち上げに際しては、推進剤充填時に燃料配管がロケットに接続できないという技術的な問題が発生しましたが、欧州とロシアの共同チームが迅速に対応し、24時間以内に修復を完了させています。
技術的特徴
ソユーズロケットは、その組み立て方法にも特徴があります。ロケットは組立・試験塔で横に寝かせた状態で各モジュールが結合されます。組み立てられたロケットは、そのまま水平の状態で射点まで専用列車で輸送され、その後油圧装置によって垂直に立ち上げられます。水平での組み立ては、サターンVのような大型ロケットで採用されていた垂直組み立てと異なり、打ち上げ準備のコストを抑えられるというメリットがあります。また、水平に配置されたロケットは、すべてのモジュールに容易にアクセスできるため、組み立て作業が比較的単純です。垂直での組み立てには非常に背の高い耐風構造を持つ格納庫が必要ですが、ソユーズが設計された当時は経済的に負担が大きいと考えられていました。
発射台では、ロケット全体がその周囲を取り巻く4機の第1段ロケットの先端部に設けられた特殊な耐荷機構によって、発射台の打ち上げシステムを構成するトラス構造物に吊り下げられるように懸架されます。同時に、第1段と支柱が中心の第2段本体を支えます。この独特な懸架方式は、打ち上げ後に第1段が本体を押し上げる際の飛行状態を地上で再現しており、R-7/ソユーズファミリーが導入以来受け継いできた特徴の一つです。発射台を構成する構造が除去された後、ロケットの底部はわずかに低下します。強風が頻繁に吹くことで知られるカザフステップに位置するバイコヌール宇宙基地では、強風に対する耐性も打ち上げシステムの重要な要素であり、トラス構造は風荷重に耐えるように設計されています。打ち上げの瞬間には、支持ブームがロケットの動きを追跡します。第1段の先端部に設けられた特別な支持凹部からブームが外れると、支持ブームとトラス構造全体がロケット本体から切り離され、外側に展開してロケットの進路を開放します。このように、打ち上げの間、ロケットと発射施設は一つの統合されたシステムとして機能します。
第1段のエンジンが燃焼を終え停止した後、第1段は非爆発型の機構によって切り離されます。晴れた日には、地上からこの分離の様子を観測すると、落下する4機の第1段とそれに伴う煙の軌跡が空に描く十字が見えることがあり、これは「コロリョフの十字架」（ロケット開発の父セルゲイ・コロリョフにちなむ）として知られています。
フェアリング
ソユーズロケットは、様々な無人ミッションや商業衛星打ち上げに適合するため、いくつかの異なる種類のペイロードフェアリングを利用できます。プログレス補給船のように、ISSやかつてのミール宇宙ステーション向けの無人輸送ミッションには、専用のプラットフォームとフェアリングが用いられ、ソユーズUやソユーズFGなどで打ち上げられました。商業打ち上げでは、目的に応じて複数の形式が用意されています。
A型フェアリング：一般的な商業打ち上げに利用されます。
S型フェアリング：スターセムによる商業打ち上げに主に利用されます。最大直径は約3.7m、長さは約7.7mです。上段のフレガートもペイロードやペイロード接続分離機構とともにこのフェアリング内に格納されます。フレガート仕様のS型フェアリングは、Galaxy 14、GIOVE A、Mars Express、AMOS-2、Venus Express、Clusterなど、多くの衛星打ち上げに用いられました。
SL型フェアリング：こちらもスターセムによる商業打ち上げ向けです。S型よりもやや長く、最大直径は約3.7m、長さは約8.45mです。フレガート上段を含むペイロード部を格納します。COROT衛星の打ち上げに使われました。
ST型フェアリング：スターセムの商業打ち上げで利用される最大級のフェアリングで、最大直径は約4.1m、長さは約11.4mに及びます。大型であるため、これによる空力的な不安定性に対処できるデジタル制御システムを備えたソユーズ2型ロケットのみに利用されます。このフェアリングは、実績のあるアリアンスペースのアリアン4ロケットに用いられていた形状を基にしており、そこから約1メートル延長されています。顧客であるスターセムの要求に基づき、TsSKB-プログレス社が製造・開発しました。特にギアナ宇宙基地からの打ち上げを想定して提案された形式です。
各段
ソユーズロケットの各段構成は、前述の通り、周辺の4機のロケットを第1段と数える独自の方式を採用しています。
第1段：中心のロケット本体の周囲に取り付けられた4機の円錐形ロケットです。それぞれのユニットには、1組のターボポンプ、4個の燃焼室を持つメインエンジン1基、そして機体外側に配置された2基のバーニアスラスタが搭載されています。初期のソユーズにはRD-107エンジンが、ソユーズUおよびソユーズU2にはRD-117エンジンが、そしてソユーズFGおよびソユーズ2には改良型のRD-107Aが使用されています。ソユーズU2型では、燃料としてシンチンが用いられていました。
第2段：ロケットの中心軸に位置するメインのロケットです。1基のメインエンジンを搭載し、全体構成は第1段と似ていますが、1組のターボポンプと4個の燃焼室に加え、4基のバーニアスラスタを備えています。第1段の4機のロケットと密着する構造のため、底部に向かうにつれて直径が細くなっています。初期のソユーズにはRD-108エンジンが、ソユーズUおよびソユーズU2にはRD-118エンジンが、ソユーズFGおよびソユーズ2には改良型のRD-108Aが使用されています。こちらもソユーズU2型ではシンチンを燃料としていました。
第3段：ソユーズロケットの最上段で、主に2種類のエンジンが使用されてきました。旧型のRD-0110エンジンを使用した「ブロックI」と、より強力で効率の良いRD-0124エンジンを使用した改良型ブロックIです。ソユーズ2.1b型には改良型ブロックIが搭載されています。第2段との間の分離部はトラス構造になっています。これは大気圏内の飛行中に発生する空気の乱れ（乱流）を、トラスの隙間から逃がすことができるため、第3段エンジンを点火してから第2段を分離するという方式を可能にしています。この方式により、分離時に第2段の残留推力が原因で衝突する危険性を回避することができます。
近年の打ち上げ失敗
高い信頼性を誇ってきたソユーズシリーズですが、2000年代初頭からはいくつかの打ち上げ失敗を経験しています。
2002年10月15日、プレセツク宇宙基地からのソユーズUによるフォトンM衛星の打ち上げミッションは、発射台近くへの墜落と打ち上げ29秒後の爆発で終了しました。この事故により、地上の職員1名が死亡し、8名が重傷を負っています。
2005年6月21日には、ソユーズ系統の4段構成型であるモルニアMロケットが、軍事通信衛星モルニアの打ち上げに失敗しました。打ち上げから約6分後、第2段と第3段の分離指令が実行されなかったか、第3段エンジンが正常に作動しなかったことが原因と見られています。破壊されたペイロードは、シベリアのチュメニ州ウヴァツキー地区で発見されました。
2011年8月24日、ISSへの貨物を搭載したソユーズUロケットが、第3段の故障により軌道への到達に失敗しました。
2011年12月23日には、軍用通信衛星メリディアン5を搭載したソユーズ2.1bロケットが、打ち上げから約7分後に第3段に異常が発生し、ミッションは失敗しました。
特に注目されたのは、2018年10月11日に国際宇宙ステーションへ向かう第57次長期滞在クルーを乗せて打ち上げられたソユーズFGの事故です。打ち上げから約90秒後、第1段の分離に問題が発生しましたが、打ち上げから114秒後には機体の緊急脱出システムが正常に作動し、クルーは無事カザフスタンの地上に帰還しました。
この2018年10月11日の事故を受け、ロシア連邦宇宙局は事故原因の徹底的な調査と、有人打ち上げミッションの再開には3回の無人打ち上げミッションを成功させることが必要であると発表しました。原因調査の結果、同年10月31日には、「第1段のロケットブースターを切り離す際にセンサーが誤作動を起こし、第2段のロケットに衝突した」ことが事故原因であると公式に発表されました。安全が確認された後、同年12月3日には事故後初となる有人でのISS向け打ち上げに成功し、国際宇宙ステーションへの有人宇宙飛行が再開されました。
その他
ソユーズロケットは、宇宙開発の現場だけでなく、文化面でも知られています。例えば、ゲームボーイ版の「テトリス」では、ゲーム中に一定以上の高得点を達成すると、ソユーズロケットが宇宙へ向かうアニメーションが表示されるという演出がありました。
ソユーズロケットは、その多用途性から幅広いミッションに利用されています。ロシアが主導するソユーズ計画における有人宇宙船の打ち上げはもちろんのこと、国際宇宙ステーション（ISS）への重要な物資を運ぶプログレス補給船の輸送手段としても不可欠です。さらに、スターセムやアリアンスペースといった商業打ち上げサービスプロバイダーによって、世界各国の商業衛星打ち上げにも広く利用されています。
推進剤には主に液体酸素とRP-1（灯油の一種）を使用していますが、かつてのソユーズU2型では液体酸素とシンチン（合成炭化水素燃料）が使われていました。ソユーズは、ソ連初期の弾道ミサイル開発から派生したR-7ロケットファミリーの流れを汲んでおり、その設計思想を受け継いでいます。欧州宇宙機関（ESA）が2004年に発表した記事では、その頻繁な運用実績から「世界で最も頻繁に打ち上げられているロケット」と評価されました。
ソユーズロケットの構造には独特な特徴があります。中心部に2段構成のロケット本体があり、その周囲に4基の補助ロケットが配置されています。日本やアメリカのロケットではこれらの周辺ロケットをブースターと呼びますが、ソユーズではこれを「第1段」と数え、中心の本体を第2段として扱います。
歴史
ソユーズロケットの歴史は、ソ連時代の宇宙開発黎明期に遡ります。打ち上げ機としての祖先は、ICBM（大陸間弾道ミサイル）であるR-7A (8K74) を基礎とし、ボストークロケットの派生型として1966年に運用が開始されました。初期のモデルは、上段に「ブロックI」を使用する3段構成でした。その後、モルニア軌道に人工衛星を投入できる改良型「モルニア」が開発され、さらに1970年代中盤には、若干の更新が行われた「ソユーズU」が登場し、主力となりました。ソユーズシリーズの生産は、1980年代前半に年間60機体制となり、そのピークを迎えました。
1990年代初頭には、上段に「フレガート」を使用する再設計計画が検討されました。フレガートエンジンは、フォボス計画の推進モジュールをベースにラボーチキン設計局によって開発されたもので、衛星の最終的な軌道調整に非常に有効です。また、1993年にはロシア宇宙庁とロシア国防省が共同で、ソユーズの純国産化と近代化を目指す「Rus」（後にソユーズ2と改称）計画を承認しましたが、ソ連崩壊後の経済的な困難から、その進展は遅れることとなりました。フレガートが登場する以前には、「イカール」が上段として利用されるケースもありました。
西側諸国との協調
冷戦終結後、ソユーズロケットは西側諸国との国際協力の舞台にも登場します。1996年7月には、ソユーズの商用打ち上げサービスを提供する合弁会社「スターセム」が設立されました。スターセムは欧州などから商業衛星の打ち上げを受注することで資金を獲得し、この資金は新型ロケットの開発にも投じられました。特に、比較的変更が少なく、商用衛星の最終軌道投入に適したソユーズ/フレガート構成の計画に資金が提供されました。2000年2月9日と同年3月20日には、ソユーズ/フレガート構成の試験飛行が成功し、ソユーズU型にフレガート上段を組み合わせることで、静止トランスファ軌道へ1,350kgのペイロードを輸送できるようになりました。この能力を活用し、欧州の「クラスター2」科学衛星の商業打ち上げが2000年7月と8月に行われています。現在も、ソユーズ/フレガート系の打ち上げ機はスターセムによって商業打ち上げに利用されています。
国際宇宙ステーション（ISS）の建設が進むにつれて、ソユーズロケットはISSへの重要な輸送手段の一つとなりました。アメリカのスペースシャトルと並び、プログレス補給船による物資輸送、そしてソユーズ宇宙船によるクルーの輸送を担いました。2011年7月にスペースシャトルが全機退役した後、アメリカ合衆国は一時的に自前の有人宇宙飛行能力を失ったため、NASAは当面の間、ISSへのクルー輸送をソユーズロケットに全面的に依存することとなりました。
ソユーズ2への移行とギアナ宇宙センター
一方で、ソユーズ2ロケットの開発も着実に進められました。エンジンの新型化（RD-107/108からRD-107A/108Aへ）を経て、アナログ制御装置を備えたソユーズFG型が生産されましたが、その後デジタル制御装置を搭載したソユーズ2が登場します。初期のソユーズ2.1a型は第3段エンジンに旧型のRD-0110を使用していましたが、2004年11月4日にプレセツク宇宙基地で弾道飛行試験が、2006年10月23日にはバイコヌール宇宙基地で軌道飛行試験が行われました。改良型のソユーズ2.1b型では、第3段エンジンも新型のRD-0124に変更され、2006年12月27日にバイコヌールからCOROT衛星を搭載して初飛行に成功しました。ただし、ソユーズ2の運用開始後も、当初は有人打ち上げにソユーズFGが、プログレス補給船の打ち上げにはソユーズUが使われ続け、ソユーズ2は主に商業打ち上げに利用されていました。ソユーズ2への全面的な移行は、2010年代後半に完了しています。その後、第2段エンジンにNK-33を使用し、第3段にRD-0124を用いる小型バージョンのソユーズ2.1v型も開発されました。
国際協力の新たな展開として、2005年1月19日には欧州宇宙機関（ESA）とロシア宇宙庁が、フランス領ギアナにあるギアナ宇宙センターからのソユーズSTロケット打ち上げに合意しました。赤道に近いこの地の利を活かすことで、ソユーズは第3段と上段フレガートを組み合わせることで、太陽同期軌道へ2.7トンから最大4.9トンの貨物を輸送する能力を獲得しました。ギアナにおけるソユーズ用発射台の建設は2005年に始まり、2011年4月に完成。通常バイコヌールなどで採用される水平状態での燃料充填方式とは異なり、ギアナでは一般的な垂直での燃料充填形式が採用されています。2011年5月には模擬打ち上げが行われ、同年10月21日にはソユーズ2.1bST-Bによる初の運用打ち上げが成功しました。このミッションでは、アリアン4ロケットの直径4mフェアリングを使用し、欧州のガリレオ衛星を2機搭載しました。
奇しくもこのギアナでの初打ち上げのわずか2ヶ月前に、カザフスタンのバイコヌール宇宙基地から打ち上げられたソユーズUロケットが、搭載していたプログレスM-12M補給船とともに失われる事故が発生していました。この事故は、ソユーズUの第3段に用いられていたRD-0110エンジンの故障が原因と判明しました。これは、当時80回以上の成功を誇っていたソユーズUおよびソユーズFGにとって初の打ち上げ失敗であり、有人規格を持つソユーズロケットが唯一のISSクルー輸送手段となっていた状況下で、ISSに滞在する宇宙飛行士の交代ローテーションに影響が出る可能性が懸念されました。しかし、欧州宇宙機関は、ほぼ同型であるソユーズ2.1bが10月2日にロシアのGLONASS測位衛星を無事軌道投入していたことに安堵しました。ソユーズ2.1bは、プログレス失敗の原因となったRD-0110ではなく、新型のRD-0124を第3段エンジンに採用していたためです。ギアナでの初の運用打ち上げに際しては、推進剤充填時に燃料配管がロケットに接続できないという技術的な問題が発生しましたが、欧州とロシアの共同チームが迅速に対応し、24時間以内に修復を完了させています。
技術的特徴
ソユーズロケットは、その組み立て方法にも特徴があります。ロケットは組立・試験塔で横に寝かせた状態で各モジュールが結合されます。組み立てられたロケットは、そのまま水平の状態で射点まで専用列車で輸送され、その後油圧装置によって垂直に立ち上げられます。水平での組み立ては、サターンVのような大型ロケットで採用されていた垂直組み立てと異なり、打ち上げ準備のコストを抑えられるというメリットがあります。また、水平に配置されたロケットは、すべてのモジュールに容易にアクセスできるため、組み立て作業が比較的単純です。垂直での組み立てには非常に背の高い耐風構造を持つ格納庫が必要ですが、ソユーズが設計された当時は経済的に負担が大きいと考えられていました。
発射台では、ロケット全体がその周囲を取り巻く4機の第1段ロケットの先端部に設けられた特殊な耐荷機構によって、発射台の打ち上げシステムを構成するトラス構造物に吊り下げられるように懸架されます。同時に、第1段と支柱が中心の第2段本体を支えます。この独特な懸架方式は、打ち上げ後に第1段が本体を押し上げる際の飛行状態を地上で再現しており、R-7/ソユーズファミリーが導入以来受け継いできた特徴の一つです。発射台を構成する構造が除去された後、ロケットの底部はわずかに低下します。強風が頻繁に吹くことで知られるカザフステップに位置するバイコヌール宇宙基地では、強風に対する耐性も打ち上げシステムの重要な要素であり、トラス構造は風荷重に耐えるように設計されています。打ち上げの瞬間には、支持ブームがロケットの動きを追跡します。第1段の先端部に設けられた特別な支持凹部からブームが外れると、支持ブームとトラス構造全体がロケット本体から切り離され、外側に展開してロケットの進路を開放します。このように、打ち上げの間、ロケットと発射施設は一つの統合されたシステムとして機能します。
第1段のエンジンが燃焼を終え停止した後、第1段は非爆発型の機構によって切り離されます。晴れた日には、地上からこの分離の様子を観測すると、落下する4機の第1段とそれに伴う煙の軌跡が空に描く十字が見えることがあり、これは「コロリョフの十字架」（ロケット開発の父セルゲイ・コロリョフにちなむ）として知られています。
フェアリング
ソユーズロケットは、様々な無人ミッションや商業衛星打ち上げに適合するため、いくつかの異なる種類のペイロードフェアリングを利用できます。プログレス補給船のように、ISSやかつてのミール宇宙ステーション向けの無人輸送ミッションには、専用のプラットフォームとフェアリングが用いられ、ソユーズUやソユーズFGなどで打ち上げられました。商業打ち上げでは、目的に応じて複数の形式が用意されています。
A型フェアリング：一般的な商業打ち上げに利用されます。
S型フェアリング：スターセムによる商業打ち上げに主に利用されます。最大直径は約3.7m、長さは約7.7mです。上段のフレガートもペイロードやペイロード接続分離機構とともにこのフェアリング内に格納されます。フレガート仕様のS型フェアリングは、Galaxy 14、GIOVE A、Mars Express、AMOS-2、Venus Express、Clusterなど、多くの衛星打ち上げに用いられました。
SL型フェアリング：こちらもスターセムによる商業打ち上げ向けです。S型よりもやや長く、最大直径は約3.7m、長さは約8.45mです。フレガート上段を含むペイロード部を格納します。COROT衛星の打ち上げに使われました。
ST型フェアリング：スターセムの商業打ち上げで利用される最大級のフェアリングで、最大直径は約4.1m、長さは約11.4mに及びます。大型であるため、これによる空力的な不安定性に対処できるデジタル制御システムを備えたソユーズ2型ロケットのみに利用されます。このフェアリングは、実績のあるアリアンスペースのアリアン4ロケットに用いられていた形状を基にしており、そこから約1メートル延長されています。顧客であるスターセムの要求に基づき、TsSKB-プログレス社が製造・開発しました。特にギアナ宇宙基地からの打ち上げを想定して提案された形式です。
各段
ソユーズロケットの各段構成は、前述の通り、周辺の4機のロケットを第1段と数える独自の方式を採用しています。
第1段：中心のロケット本体の周囲に取り付けられた4機の円錐形ロケットです。それぞれのユニットには、1組のターボポンプ、4個の燃焼室を持つメインエンジン1基、そして機体外側に配置された2基のバーニアスラスタが搭載されています。初期のソユーズにはRD-107エンジンが、ソユーズUおよびソユーズU2にはRD-117エンジンが、そしてソユーズFGおよびソユーズ2には改良型のRD-107Aが使用されています。ソユーズU2型では、燃料としてシンチンが用いられていました。
第2段：ロケットの中心軸に位置するメインのロケットです。1基のメインエンジンを搭載し、全体構成は第1段と似ていますが、1組のターボポンプと4個の燃焼室に加え、4基のバーニアスラスタを備えています。第1段の4機のロケットと密着する構造のため、底部に向かうにつれて直径が細くなっています。初期のソユーズにはRD-108エンジンが、ソユーズUおよびソユーズU2にはRD-118エンジンが、ソユーズFGおよびソユーズ2には改良型のRD-108Aが使用されています。こちらもソユーズU2型ではシンチンを燃料としていました。
第3段：ソユーズロケットの最上段で、主に2種類のエンジンが使用されてきました。旧型のRD-0110エンジンを使用した「ブロックI」と、より強力で効率の良いRD-0124エンジンを使用した改良型ブロックIです。ソユーズ2.1b型には改良型ブロックIが搭載されています。第2段との間の分離部はトラス構造になっています。これは大気圏内の飛行中に発生する空気の乱れ（乱流）を、トラスの隙間から逃がすことができるため、第3段エンジンを点火してから第2段を分離するという方式を可能にしています。この方式により、分離時に第2段の残留推力が原因で衝突する危険性を回避することができます。
近年の打ち上げ失敗
高い信頼性を誇ってきたソユーズシリーズですが、2000年代初頭からはいくつかの打ち上げ失敗を経験しています。
2002年10月15日、プレセツク宇宙基地からのソユーズUによるフォトンM衛星の打ち上げミッションは、発射台近くへの墜落と打ち上げ29秒後の爆発で終了しました。この事故により、地上の職員1名が死亡し、8名が重傷を負っています。
2005年6月21日には、ソユーズ系統の4段構成型であるモルニアMロケットが、軍事通信衛星モルニアの打ち上げに失敗しました。打ち上げから約6分後、第2段と第3段の分離指令が実行されなかったか、第3段エンジンが正常に作動しなかったことが原因と見られています。破壊されたペイロードは、シベリアのチュメニ州ウヴァツキー地区で発見されました。
2011年8月24日、ISSへの貨物を搭載したソユーズUロケットが、第3段の故障により軌道への到達に失敗しました。
2011年12月23日には、軍用通信衛星メリディアン5を搭載したソユーズ2.1bロケットが、打ち上げから約7分後に第3段に異常が発生し、ミッションは失敗しました。
特に注目されたのは、2018年10月11日に国際宇宙ステーションへ向かう第57次長期滞在クルーを乗せて打ち上げられたソユーズFGの事故です。打ち上げから約90秒後、第1段の分離に問題が発生しましたが、打ち上げから114秒後には機体の緊急脱出システムが正常に作動し、クルーは無事カザフスタンの地上に帰還しました。
この2018年10月11日の事故を受け、ロシア連邦宇宙局は事故原因の徹底的な調査と、有人打ち上げミッションの再開には3回の無人打ち上げミッションを成功させることが必要であると発表しました。原因調査の結果、同年10月31日には、「第1段のロケットブースターを切り離す際にセンサーが誤作動を起こし、第2段のロケットに衝突した」ことが事故原因であると公式に発表されました。安全が確認された後、同年12月3日には事故後初となる有人でのISS向け打ち上げに成功し、国際宇宙ステーションへの有人宇宙飛行が再開されました。
その他
ソユーズロケットは、宇宙開発の現場だけでなく、文化面でも知られています。例えば、ゲームボーイ版の「テトリス」では、ゲーム中に一定以上の高得点を達成すると、ソユーズロケットが宇宙へ向かうアニメーションが表示されるという演出がありました。
もう一度検索
【記事の利用について】
タイトルと記事文章は、記事のあるページにリンクを張っていただければ、無料で利用できます。
※画像は、利用できませんのでご注意ください。
【リンクついて】
リンクフリーです。