アトラスV — ULAの衛星打ち上げロケット|仕様・RD-180・運用実績

アトラスVの仕様、RD-180搭載構成、打ち上げ・運用実績を図表と比較でわかりやすく解説。

著者: Leandro Alegsa

アトラスVは、ボーイング社とロッキード・マーチン社の2社からなるユナイテッド・ローンチ・アライアンス(ULA)が、人工衛星や探査機を軌道に投入するために運用してきた使い捨て型の一段式ロケットファミリーです。初飛行は2002年8月21日で、以後多数の打ち上げ実績を誇り、政府系(NASA・NROなど)や商業衛星、惑星探査機の打ち上げに広く用いられてきました。アトラス系列の地上発射システムを基に設計され、高さは約58.3m、第一段の直径は3.81mの円筒形コアを持ちます(フェアリングは直径4mまたは5mのものが選択可)。スペースシャトルのような再使用型とは異なり、アトラスVは原則として使い捨てで、各打ち上げごとに新しい機体が製造・使用されます。

設計と主要構成

アトラスVの主流構成は次の通りです。第1段(コモンコアブースター)はロシア製のターボポンプ式液体燃料エンジンであるRD-180を搭載し、液体酸素(LOX)とケロシン(RP-1)を燃料とします。すべてのアトラスVはこの第1段コアを基本にしています。第2段は「ケンタウルス(Centaur)」と呼ばれ、エアロジェット・ロケットダイン社のRL-10エンジンを1基または2基搭載する高比推力の上段で、RL-10は主に液体水素(LH2)と液体酸素を用います。ペイロード(衛星や探査機)は打ち上げ時に幅4〜5メートルのフェアリングで覆われます。

バリエーションと命名規則

アトラスVは複数の構成(コンフィギュレーション)で運用されてきました。一般的な命名法は3桁の番号で表され、

  • 1桁目:フェアリング直径(4=4m、5=5m)
  • 2桁目:固体ロケットブースター(SRB)の本数(0〜5)
  • 3桁目:ケンタウルス上段のRL-10エンジン数(1または2)

例えば「アトラスV 551」は5mフェアリング、5基のSRB、2基のRL-10を持つ最も強力な構成の一つで、大型ペイロードや高エネルギー軌道投入に適しています。SRBを増やすことで打上能力を柔軟に拡張できる点が特徴です。

打ち上げ拠点と運用実績

主な打ち上げ場は以下の通りです:

  • Cape Canaveral 空軍基地(現:ケープカナベラル宇宙軍基地)第SLC-41発射施設
  • Vandenberg AFB(現:ヴァンデンバーグ宇宙軍基地)第SLC-3E発射施設

アトラスVは高い信頼性を有し、政府機関の重要ミッション(例:NASAの惑星探査機、気象衛星、偵察衛星)や商業衛星の打ち上げを多数成功させてきました。代表的なミッション例には、NASAの探査機や科学衛星、また深宇宙探査機の打ち上げなどがあります。

RD-180問題と将来動向

アトラスVの第1段に用いられるRD-180エンジンはロシア製であり、その供給は政治的・制裁的なリスクに晒されることがありました。このため米国内ではロシア産エンジン依存からの脱却が議論され、ULAはBlue OriginのBE-4エンジンを採用した次世代ロケット「Vulcan Centaur」への移行を進めています。これにより将来的にはアトラスVは段階的に退役し、Vulcanが主力に置き換わる計画です。

総括

アトラスVは高い実績と柔軟な構成が特徴の使い捨て型ロケットで、幅広い軌道やミッションに対応してきました。RD-180の供給問題と次世代ロケットへの移行により、アトラスVは今後数年で役割を終えつつありますが、これまでの信頼性と運用実績は宇宙輸送の歴史において重要な位置を占めています。

アトラスVロケットの種類の違い。Zoom
アトラスVロケットの種類の違い。

フライト

2018年末現在、アトラスVは79回のフライトを行っている。有名なものでは、ニュー・ホライズンズ、マーズ・サイエンス・ラボラトリキュリオシティ探査機が乗っていた)、ジュノー、マーズ・リコネッサンス・オービター、ルナ・リコネッサンス・オービター/LCROSS、ボーイングX-37Bが運ばれている。

タイプ

アトラスVは、種類の名前の付け方が特殊なんです。最初の数字は、フェアリングの幅を表しています。400シリーズのアトラスVのフェアリングは幅が4mです。500系アトラスVのフェアリングは幅が5mです。2つ目の数字は、固体ロケットブースターの本数を表しています。アトラスV 501にはストラップオンブースが付いていませんが、アトラスV 421にはストラップオンブースターが2つ付いています。最後の数字は、ケンタウルス2段目のエンジンの数を表しています。これまでのアトラスVロケットはケンタウルスに1基のエンジンを搭載していましたが、今後はケンタウルス2段目に2基のエンジンを搭載する予定です。また、第1段(コモンコアブースター)をストラップオンブースターのように2基搭載したHLVもありますが、こちらは飛行したことがありません。

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質問と回答

Q:アトラスVとは何ですか?


A:アトラスVはユナイテッド・ローンチ・アライアンス(ボーイングとロッキード・マーチンの2社で構成)が人工衛星を軌道に乗せるために使用する軌道上発射台です。

Q:アトラスVの高さと幅はどのくらいですか?


A:アトラスVは、高さ58.3メートル、幅3.81メートルです。

Q:初飛行はいつですか?


A:2002年8月21日に初飛行しました。

Q:スペースシャトルと関係があるのですか?


A:いいえ、スペースシャトルとは異なり、アトラスVは飛行のたびに新しいロケットを製造し、一度だけ使用されます。

Q:アトラスVの第1段はどのような構造になっているのですか?


A:第1段は、ロシア製のRD-180エンジンを搭載したコモンコアブースターで構成されています。すべてのアトラスVはこの第1段を搭載しています。

Q:第2段は何から構成されていますか?



A:第2段はケンタウルスと呼ばれ、エアロジェット・ロケットダイン社のRL-10エンジンが1基または2基搭載されています。

Q:打ち上げ時には、フェアリングがあるのですか?



A 打ち上げ時に宇宙船を覆う、幅4〜5mのフェアリングが上部にあります。


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