ARD (実験機)

ARD（大気圏再突入実験機）について

ARD（Atmospheric Reentry Demonstrator）は、宇宙から地球の大気圏に再突入し、物資や人員を安全に地表へ届けるための宇宙輸送システムの実験機として設計されています。この言葉自体は特定の機体を指すだけでなく、同様の目的を持つ実験機全般を示す場合もありますが、ここでは1998年に打ち上げられた欧州宇宙機関（ESA）のARDについて詳述します。

概要

ARDのプロジェクトは、欧州が独自に宇宙輸送サイクルを確立し、打ち上げから回収まですべてのプロセスを自前で行うことを目指して始まりました。この実験機は、空力過熱のシミュレーション、熱保護素材の試験、そして飛行制御システムの評価を行うための初のステップとして位置付けられています。

特徴としては、ARDの外観がアポロ司令船に似た円錐形であり、寸法はアポロの再突入カプセルの約70％にあたります。具体的には底面直径が2.8メートル、全高が2メートル、総重量は2,800キログラムです。さらに飛行時の姿勢を制御するために、400Nの推力を持つスラスターが7基搭載されています。

再突入時には高温にさらされるため、再突入面には耐熱シールドとして93枚のフェノール樹脂タイルが同心円状に配置されており、これにはシリカ化合物の繊維が織り込まれています。また、比較試験用に異なる素材の耐熱材サンプルも装備されています。ARDの製造には、主契約企業であるエアロスパシアル（現在はEADS）を含む27社が参加しており、ミッションコントロールはトゥールーズ宇宙センターが担いました。

実機の打ち上げに先立ち、1996年7月14日には高高度気球からARDのテストモデルが投下され、高度23.2キロメートルからのパラシュート降下と着水後の回収に成功しています。

再突入試験

ARDは1998年10月21日にアリアン5ロケットのフェアリング内に再突入面を上に向けた状態で格納され、ギアナ宇宙センターから打ち上げられました。高度216キロメートルに達した後、ロケットから分離され、インド上空で最高830キロメートルの高さに達しました。地球を約75％周回した後、打ち上げから1時間19分後に27,000キロメートル毎時の速度で大気圏へ再突入しました。準備が整ったドロッグシュートが高度14キロメートルで展開され、その後1時間41分でハワイとマルキーズ諸島の中間海域に着水しました。

着水後、フロートを膨張させて海面に浮かんだARDは、待機していたフランス海軍のフリゲート「プレリアル」艦載のヘリコプターに視認され、着水から5時間後には海軍のタグボート「レヴィ」によって回収されました。この試験では、圧力、温度、機体姿勢など200以上のパラメータを計測し、回収された機体からは大気圏再突入における熱の影響を受けた新旧の断熱材サンプルが得られました。分析が完了したARDは、2002年にトゥールーズ郊外の宇宙テーマパーク「シテ・ド・レスパス」で一般公開され、現在はオランダの欧州宇宙技術研究センター（ESTEC）で展示されています。

さらに、アリアン5ロケットはこれまでに1号機と2号機の打ち上げに失敗していたものの、ARDおよびダミー衛星MAQSAT-3を搭載した3号機の成功により、信頼性が回復し、商業打ち上げの道が開かれました。これにより、ARDは欧州における宇宙輸送能力の向上に寄与した重要なミッションといえるでしょう。

関連項目

• - EXPERT、IXV - ESAの再突入実験機（計画中）

参考文献・外部リンク

• - The Atmospheric Reentry Demonstrator（PDFファイル）
• - ESA広報109号

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