M-3Cロケット

M-3Cロケット：日本の科学衛星打ち上げを支えた3段式ロケット

M-3Cロケットは、東京大学宇宙航空研究所（現・宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所）と日産自動車が共同開発した、科学衛星打ち上げ用の3段式固体燃料ロケットです。L-4Sロケットの技術を基盤に、誘導制御システムの改良を加えることで、より精密な衛星軌道投入を実現しました。

技術的特徴：精密な軌道制御と打ち上げ能力の向上

M-3Cロケットの開発においては、L-4Sロケットを改良したL-4SCロケット（5機打ち上げ）が重要な役割を果たしました。M-3Cロケットは、第1段目と第3段目が無誘導である一方、第2段目には液体噴射によるTVC（推力偏向制御）とサイドジェットによる誘導制御システムを搭載しています。

当初は4段式ロケット（M-4SC）として開発が計画されていましたが、誘導装置の簡素化のため、最終的に3段式となりました。これは、M-4Sロケット以前の無誘導ロケットでは、風の影響を受けやすく、近地点700km、遠地点2500～4500kmという比較的大きな軌道誤差を許容せざるを得なかったことに起因します。そのため、打ち上げられる衛星は、この軌道に合うように設計する必要があり、打ち上げ能力を十分に活かせないという課題がありました。

しかし、M-3Cロケットは誘導制御システムによって、衛星の目的やサイズに合わせた軌道を選択できるようになり、軌道投入可能な衛星のサイズと打ち上げ能力の向上に大きく貢献しました。燃料技術の進歩も相まって、M-4Sロケットよりも若干打ち上げ能力が向上しています。

M-3Cロケットは、M-3Hロケットと多くの共通点を持っており、ミューロケットの第二世代として位置付けられています。M-3Hロケットが登場した後も、打ち上げ失敗による代替機の打ち上げなど、M-3Cロケットは運用が継続され、M-3Hロケットよりも運用期間が長くなりました。

なお、M-3C、M-3H、M-3S、M-3SIIロケットは誘導制御ロケットですが、飛翔マニューバー自体は、L-4SやM-4Sロケットと同様に無誘導方式（重力ターン方式）を採用しています。誘導制御装置は、主に打ち上げ時の姿勢制御を目的としており、あらかじめ設定された理想的な飛行経路とのずれを補正する役割を果たしています。第1段目と第2段目の燃焼後、第3段目はスピンを与えられた上で放物線を描いて慣性飛行を行い、頂点付近で燃焼を開始します。この際、第3段目の打ち出し方向と燃焼開始時間を制御することで、前段の推力誤差を修正しています。ISASの衛星打ち上げロケットが、積極的な飛行経路変更を行うようになったのは、M-Vロケットからとなります。

仕様

全長：20.2m
直径：1.41m
重量：41.8t
低軌道打ち上げ能力：195kg

姿勢検出システムの改良

1号機と2号機では、M-4Sロケットと同様の姿勢検出方式を採用していましたが、検出精度が不十分でした。3号機以降は新しい姿勢検出方式に変更され、この方式はM-3HロケットやM-3Sロケットにも継承されました。また、1号機では第2段目の飛翔補正において、第1段目の風による影響を相殺するような制御が行われず、あらかじめ設定された角度への補正のみが行われていました。このため、「たんせい2号」の軌道精度は、他の衛星と比較して低くなりました。

打ち上げ実績

（具体的な打ち上げ実績は、文献を参照してください。）

まとめ

M-3Cロケットは、日本の科学衛星打ち上げ技術における重要なステップを示すロケットです。誘導制御技術の向上により、衛星軌道投入の精度が向上し、打ち上げ能力の拡大にも貢献しました。日本の宇宙開発の歴史において、M-3Cロケットは重要な役割を果たしたと言えるでしょう。

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