IXV
IXV（Intermediate eXperimental Vehicle）
欧州宇宙機関（ESA）が主導して開発されたIXVは、将来的な再使用型宇宙往還機の実現を目指す上で不可欠となる技術要素を実証するための無人実験機です。その名称に冠された「Intermediate（中間段階）」は、この機体が最終目標に至るロードマップの中間ステップとしての役割を担っていたことを示唆しています。ESAが推進する「将来輸送系準備プログラム（FLPP）」の一環として位置づけられ、先行するフランス国立宇宙研究センター（CNES）の研究成果などを引き継ぎ、特に大気圏再突入時に直面する極限環境下での熱防護と精密な空力制御に関する貴重なデータを収集することを最大の目的としていました。
IXVの飛行試験は2015年2月11日に実施されました。南米フランス領ギアナにあるギアナ宇宙センターからヴェガロケットによって打ち上げられた機体は、弾道軌道を描いて高度約412kmに到達し、地球を半周する飛行を行いました。その後、低軌道からの地球帰還を模擬した速度約7.5km/s、再突入角度約1.19度で大気圏に突入。計画通りの飛行経路をたどった後、ドローグシュートによる減速を経て太平洋上に無事着水し、機体はフロートを展開して洋上での回収に成功しました。この一連のミッションを通じて、機体に搭載された600以上のセンサーにより、飛行中の詳細なデータ、特に大気圏突入時の温度や機体にかかる応力の変化などが克明に記録されました。当初、ESAはより小型の実験機EXPERTによる再突入データ収集を先行させる計画でしたが、ロシア側とのロケット使用契約がキャンセルされた影響で、IXVの打ち上げ計画が優先される形となりました。
機体の形状は、全長5メートル、全幅2.2メートル、全高1.5メートルのコンパクトな無人機で、重量は約2トンです。翼を持たない揚抗比約0.7のリフティングボディを採用しており、機体後部には姿勢を制御するための2枚のボディフラップと、推力400Nを持つ4基のスラスターが配置されています。大気圏突入時にはマッハ20を超える速度で飛行するため、機体先端部や下面は空気との激しい摩擦により1,900℃にも達する高温に晒されます。この過酷な熱環境から機体を守るため、これらの部分は非常に高い耐熱性を持つ繊維強化セラミック複合材で幾重にも被覆されていました。
特に注目すべきはIXV独自の熱防護システムです。これは、スペースシャトルが採用していた耐熱タイルとは異なる設計思想である「屋根板設計」（"shingle design"）に基づいており、熱遮断機能と機械的強度を分離させることを特徴としています。スペースシャトルのタイルが両方の機能を兼ね備えた硬い素材であったのに対し、IXVでは外側にセラミック複合材（C/SiC）を使い、その内側に柔軟なアルミナブランケット、さらに軽量ながらも高い断熱性を持つシリカエアロゲルを配置しました。エアロゲルは粉体の飛散や外気の侵入を防ぐため、ポリイミドフィルムで保護されています。この層構造により、相反する断熱性と機械的強度を同時に高める必要がなくなり、より軽量で効率的な熱防護システムの実現が期待されました。機体内部構造への熱防護パネルの取り付けには、熱膨張に対応できるよう遊びを持たせた特別設計の「スタンドオフ」が用いられ、断熱にはセラミック製のワッシャーが使用されました。また、パネル間の隙間は、アルミナファイバーをセラミックファイバー製の耐熱スリーブで包んだ特殊なシール材で塞がれ、高温ガスの侵入を防ぐ工夫が施されています。
IXVの開発は、初期設計をNGL Prime SpAが担当し、その後、タレス・アレーニア・スペース・イタリアが主契約企業として最終設計と製造を引き継ぎました。耐熱シールドなどの重要なコンポーネントはドイツのMT Aerospace社が製作しています。本格的な飛行試験に先立ち、2012年6月にはアメリカでプロトタイプの空中投下によるパラシュート降下試験、2013年6月にはイタリア沖で原寸大プロトタイプの投下による着水試験が実施され、回収システムの有効性が確認されました。
IXVの成功に続き、ESAは将来計画として「ISV（Innovative Space Vehicle）」構想を推進し、2012年の閣僚級理事会でその開発予算が承認されました。これはIXVの技術をさらに発展させた有翼の無人宇宙往還機で、小型貨物室を持ち、軌道上の衛星などを回収して地上基地へ水平着陸する能力を目指すものでした。この計画は後に「PRIDE（Programme for Reusable In-orbit Demonstrator in Europe）」と改称され、ヴェガロケットで打ち上げ可能な小型機として、軌道飛行および滑走路への自動着陸実証を目指す具体的なプロジェクトとして進行しています。IXVとそれに続くISV/PRIDE計画には、年間約2500万から3000万ユーロが投じられています。IXVが収集した貴重なデータと実証された技術は、これらの後継プログラム、そして最終的な再使用型宇宙輸送システムの実現に向けた重要な礎となっています。
欧州宇宙機関（ESA）が主導して開発されたIXVは、将来的な再使用型宇宙往還機の実現を目指す上で不可欠となる技術要素を実証するための無人実験機です。その名称に冠された「Intermediate（中間段階）」は、この機体が最終目標に至るロードマップの中間ステップとしての役割を担っていたことを示唆しています。ESAが推進する「将来輸送系準備プログラム（FLPP）」の一環として位置づけられ、先行するフランス国立宇宙研究センター（CNES）の研究成果などを引き継ぎ、特に大気圏再突入時に直面する極限環境下での熱防護と精密な空力制御に関する貴重なデータを収集することを最大の目的としていました。
IXVの飛行試験は2015年2月11日に実施されました。南米フランス領ギアナにあるギアナ宇宙センターからヴェガロケットによって打ち上げられた機体は、弾道軌道を描いて高度約412kmに到達し、地球を半周する飛行を行いました。その後、低軌道からの地球帰還を模擬した速度約7.5km/s、再突入角度約1.19度で大気圏に突入。計画通りの飛行経路をたどった後、ドローグシュートによる減速を経て太平洋上に無事着水し、機体はフロートを展開して洋上での回収に成功しました。この一連のミッションを通じて、機体に搭載された600以上のセンサーにより、飛行中の詳細なデータ、特に大気圏突入時の温度や機体にかかる応力の変化などが克明に記録されました。当初、ESAはより小型の実験機EXPERTによる再突入データ収集を先行させる計画でしたが、ロシア側とのロケット使用契約がキャンセルされた影響で、IXVの打ち上げ計画が優先される形となりました。
機体の形状は、全長5メートル、全幅2.2メートル、全高1.5メートルのコンパクトな無人機で、重量は約2トンです。翼を持たない揚抗比約0.7のリフティングボディを採用しており、機体後部には姿勢を制御するための2枚のボディフラップと、推力400Nを持つ4基のスラスターが配置されています。大気圏突入時にはマッハ20を超える速度で飛行するため、機体先端部や下面は空気との激しい摩擦により1,900℃にも達する高温に晒されます。この過酷な熱環境から機体を守るため、これらの部分は非常に高い耐熱性を持つ繊維強化セラミック複合材で幾重にも被覆されていました。
特に注目すべきはIXV独自の熱防護システムです。これは、スペースシャトルが採用していた耐熱タイルとは異なる設計思想である「屋根板設計」（"shingle design"）に基づいており、熱遮断機能と機械的強度を分離させることを特徴としています。スペースシャトルのタイルが両方の機能を兼ね備えた硬い素材であったのに対し、IXVでは外側にセラミック複合材（C/SiC）を使い、その内側に柔軟なアルミナブランケット、さらに軽量ながらも高い断熱性を持つシリカエアロゲルを配置しました。エアロゲルは粉体の飛散や外気の侵入を防ぐため、ポリイミドフィルムで保護されています。この層構造により、相反する断熱性と機械的強度を同時に高める必要がなくなり、より軽量で効率的な熱防護システムの実現が期待されました。機体内部構造への熱防護パネルの取り付けには、熱膨張に対応できるよう遊びを持たせた特別設計の「スタンドオフ」が用いられ、断熱にはセラミック製のワッシャーが使用されました。また、パネル間の隙間は、アルミナファイバーをセラミックファイバー製の耐熱スリーブで包んだ特殊なシール材で塞がれ、高温ガスの侵入を防ぐ工夫が施されています。
IXVの開発は、初期設計をNGL Prime SpAが担当し、その後、タレス・アレーニア・スペース・イタリアが主契約企業として最終設計と製造を引き継ぎました。耐熱シールドなどの重要なコンポーネントはドイツのMT Aerospace社が製作しています。本格的な飛行試験に先立ち、2012年6月にはアメリカでプロトタイプの空中投下によるパラシュート降下試験、2013年6月にはイタリア沖で原寸大プロトタイプの投下による着水試験が実施され、回収システムの有効性が確認されました。
IXVの成功に続き、ESAは将来計画として「ISV（Innovative Space Vehicle）」構想を推進し、2012年の閣僚級理事会でその開発予算が承認されました。これはIXVの技術をさらに発展させた有翼の無人宇宙往還機で、小型貨物室を持ち、軌道上の衛星などを回収して地上基地へ水平着陸する能力を目指すものでした。この計画は後に「PRIDE（Programme for Reusable In-orbit Demonstrator in Europe）」と改称され、ヴェガロケットで打ち上げ可能な小型機として、軌道飛行および滑走路への自動着陸実証を目指す具体的なプロジェクトとして進行しています。IXVとそれに続くISV/PRIDE計画には、年間約2500万から3000万ユーロが投じられています。IXVが収集した貴重なデータと実証された技術は、これらの後継プログラム、そして最終的な再使用型宇宙輸送システムの実現に向けた重要な礎となっています。
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