3Dプリントエンジンが宇宙船を月周回軌道に送り込もうとしている。ロケットラボの深宇宙探査における新たなブレークスルーだ。

はじめに:深宇宙探査における 3D プリント技術の応用は、新たな一歩を踏み出しました。3D プリントされたエンジンはすでに宇宙船を月軌道に向けて推進しています。
米国の航空宇宙企業ロケット・ラボは2022年6月28日、ニュージーランドの発射場から月に向けて小型宇宙船を打ち上げた。宇宙船は「キャップストーン」と呼ばれ、電子レンジほどの大きさで、重さは55ポンド（約25キログラム）である。この宇宙船の使命は、ユニークな月軌道をテストすることであり、NASA の月への旅の第一歩となる。今回の打ち上げは、ロケット・ラボにとって「深宇宙」への初のミッションでもある。これまで、ロケット・ラボは主に低軌道衛星の打ち上げを行っていた。宇宙船は打ち上げ直後にエレクトロンロケットから分離した。現在、宇宙船は地球の周りを周回しています。地球の周りを周回している間、宇宙船に搭載された 3D プリントエンジン (HyperCurie) が複数回始動され、宇宙船が月周回軌道に送られます。 △宇宙船に搭載された3DプリントされたHyperCurieエンジンは、NASAの月面ミッションに電力を供給します。
6月30日の最新ニュースでは、5回目のエンジン始動により宇宙船は無事に深宇宙へ進み、宇宙船の楕円軌道の改善に成功したことが伝えられた。このミッション段階の終わりに、宇宙船は時速 24,500 マイル以上に加速し、地球軌道を離れて弾道月遷移軌道に展開します。その後、宇宙船は近直線ハロー軌道（NRHO）と呼ばれる月上空の細長い軌道に入ります。ハイパーキュリーエンジンは、宇宙船が月に到達するのを助けるために、今後数日中に最後の点火を行う予定である。 △宇宙船の飛行経路 NASA は、宇宙船が月付近のほぼ直線のハロー軌道に到達するまでには、約 4 か月かかると述べた。その後、宇宙船は自身の推進力と太陽の重力を利用して月の残りの部分に移動し、地球から96万3000マイルの距離に到達します。これは地球と月の間の距離の3倍以上です。その後、地球-月系に引き戻されます。いわゆる弾道月トランスファー軌道は、重力駆動を利用して月へ飛行する探査機の燃料消費を大幅に削減する深宇宙低エネルギートランスファー軌道です。探査機が弾道月遷移軌道を航行することは、「低速」の省エネモードに入るようなものである。
これは低コストの打ち上げミッションであり、NASAのアルテミス月面着陸計画の最初の打ち上げです。アルテミス月面着陸計画は、米国政府が資金を提供する有人宇宙計画です。目標は、宇宙飛行士を安全に月に送り、2024年までに帰還させること、そして将来の火星有人着陸ミッションへの道を開くための標準化された居住メカニズムを確立することです。
「本日の打ち上げは人類を再び月へ送るための重要な一歩であり、キャップストーン宇宙船の背後にいる何百人もの人々の決意と革新の証です」と、ロケットラボの創設者兼CEOのピーター・ベックは述べた。「ロケットラボは宇宙へのアクセスを解放し、小型衛星の限界を押し広げる今回のような画期的なミッションを可能にするために設立されました。キャップストーンの月への旅はまだ始まったばかりですが、私たちはキャップストーンを無事に宇宙に送ることができたことを誇りに思います。」先駆的な宇宙スタートアップとして、ロケットラボは軌道へのアクセスを解放するために協力している数少ない企業の1つです。 Rocket Lab は、オンデマンドの打ち上げ、計画された制御、カスタマイズされた軌道を提供することで、軌道への経路を合理化し、宇宙飛行における主要な競争相手の 1 つになりました。同社は商用ロケットを使用して、商業、民間、防衛、学術分野の顧客向けに26回の打ち上げと140機以上の衛星の配備を行ってきました。
3D プリント業界において、Rocket Lab は、3D プリント技術を使用してプロセスを高速化し、コストを削減し、負担を軽減した航空宇宙企業の最も成功した例の 1 つです。 Rocket Lab は、ほぼ完全に 3D プリントされた Rutherford エンジンでよく知られています。このエンジンは、プロペラバルブ、インジェクター、ポンプ、エンジンコンパートメントをすべて電子ビーム溶融技術を使用して 3D プリントしたものです。Rocket Lab は、3D プリントに全面的に取り組んでいます。 △電子ビーム溶融3Dプリント技術
このミッションでは、次世代ロケットメーカーが、衛星を搭載した宇宙船に初めてHyperCurieエンジンを使用しました。キュリーエンジンのアップグレード版であるハイパーキュリーは、推力120Nの3Dプリントされたデュアル推進剤ポンプエンジンであり、同社のエレクトロンロケットの第3段として使用できます。
7年前、ロケットラボは、ほぼ完全に3Dプリントされたエンジンを搭載した世界初のバッテリー駆動ロケットを開発したと発表した。ラザフォードエンジンはわずか24時間で3Dプリントできます。エンジンの主推力バルブ、インジェクター、ポンプ、エンジン室はすべて電子ビーム溶融法を使用して 3D プリントされており、エンジン自体も初めてであり、ガスの代わりに電気モーターを使用して、より軽量で効率的な機械を製造しています。この新興企業は、ロケットの主要部品に3Dプリントを使用している。

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