衛星の「速達」軌道投入とは?~SpaceX Falcon9ロケットとSES-9衛星~

衛星打ち上げ契約を大量に獲得しながら、なかなか打ち上げがはかどらないSpaceX、衛星通信会社から、衛星を静止軌道に「速達」することを求められました。  衛星の「速達」とは?そして「速達」のせいで着陸が難しくなるというのはどういう事なのでしょうか?
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SpaceXによりSES-9打ち上げが遅れ、衛星が生み出すはずの収益が得られないと収益計画に影響が出そうな衛星通信大手SES社
SpaceXに「回収を忘れては?」と苦言を呈するとともに、衛星の「速達」を依頼します。

LH2 @LH2NHI

世界最大の衛星通信会社SESは、SpXによるSES-9衛星の打ち上げ遅れを取り戻すため、軌道上昇時間を短縮できる高ΔVでの軌道投入(回収には不利)をSpXに要請し、さらに 「機会損失が大きすぎる特定のミッションでは回収のことは忘れるべきだ」とコメントしたらしい。

2016-02-14 19:50:09
LH2 @LH2NHI

SESはSES-9をもう2016年収入予想に入れてしまっていて、これ以上の遅延は迷惑に思っており、最初は電気化学複合推進でも電気メインで回収に協力しようとしていたがもう待てん!らしい。 spacenews.com/ses-applauds-s… twitter.com/LH2NHI/status/…

2016-02-14 19:55:00
LH2 @LH2NHI

「SES-9が収入を予定期間に生み出せるようなミッションにSpXが変更を行ったのは両社の将来関係にとって良い」とか、「イーロン、機会損失が大きすぎるミッションでは回収のことは忘れてくれ」と言うよ。とか、SESはかなりキテる模様 twitter.com/LH2NHI/status/…

2016-02-14 20:02:26
鳥嶋 真也🚀🖖Shinya TORISHIMA @Kosmograd_Info

フロリダ・トゥデイ紙によると、スペースXは次の「ファルコン9」ロケットの打ち上げ(日本時間25日8時46分)で、4度目となる船への着地に挑むとのことです。前回(1月18日)は甲板に降り立った直後に着陸脚が壊れて転倒、破壊されました。 floridatoday.com/story/tech/sci…

2016-02-14 17:02:39
LH2 @LH2NHI

@Kosmograd_Info 今回のSES-9では、SESは打ち上げ遅れを軌道遷移時間の短縮に充てるためプロファイルの変更と「回収にこだわらないでくれ」と要請したようですが、望み薄のプロファイルでもやるだけはやるんですね。 twitter.com/LH2NHI/status/…

2016-02-14 20:10:45
LH2 @LH2NHI

GTO衛星の軌道投入は電気推進オンリーになるのかと思っていたけど、 電気推進だけでは数か月遷移にかかってしまい、それを見越してスケジュールを組んでも打ち上げが遅れたらリカバリできない。 電気化学複合推進はそういう時にもフレキシブルに対応できるところにメリットがあるのか。

2016-02-14 20:18:28

いよいよ打ち上げを明日に控え、詳細が公開されました。

Spaceflight Now @SpaceflightNow

Live coverage of the launch of a #Falcon9 rocket from Florida at 6:46pm EST (2346 GMT): spaceflightnow.com/2016/02/24/fal… pic.twitter.com/482DMBGG0X

2016-02-24 22:59:04
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tetsu @metatetsu

明日08:46(JST)ファルコン9ロケットが打上げられる。ロケット側都合で半年以上遅れていた。「人工衛星側で予定していた軌道上昇をロケット側で負担」することでサービス開始は遅れず行える見込み。ただし落下速度が増すため着艦は難しそう pic.twitter.com/ALZOc4kuxe

2016-02-24 22:46:07
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けいけい 🇻🇳 @Kei_Kei_Twi

ダメ元で着陸にも挑戦と.楽しみだ^^ 読んでる:スペースX社、明日朝に「ファルコン9」ロケット打ち上げ 機体回収は「失敗する見込み」 sorae.jp/030201/2016_02…

2016-02-24 22:30:15
LH2 @LH2NHI

明日朝、Falcon9 FTにより世界最大手の通信会社SES社のSES-9衛星が打ち上げられます。 打ち上げ延期が軌道上配備時期に影響しないようにするため、ロケットの能力を限界近くまで引き出し、回収成功率は低くなります。(続く twitter.com/SpaceX/status/…

2016-02-24 23:53:03
SpaceX @SpaceX

Weather remains 60% go for tomorrow's launch attempt. Window opens at 6:46pm ET. Webcast → spacex.com/webcast pic.twitter.com/nPgm32vwA9

2016-02-24 08:02:39
LH2 @LH2NHI

(続き SES-9の質量は5271kgで、Falcon9のカタログ上の打ち上げ能力を超えています。そこで当初、衛星をアポジ26000kmのサブシンクロナスGTOに投入し、衛星の化学推進系で26000kmの円軌道に投入、そこから電気推進で93日かけて静止軌道を目指す予定でした。

2016-02-24 23:58:43
LH2 @LH2NHI

(続き しかし、SpaceX社の打ち上げが遅れ、打ち上げを1年近く待ったため、SES社はもはやSES-9の打ち上げを行わないと事業に影響する状況に追い込まれました。 そこで、SpaceX社に静止軌道への遷移時間を短縮するため、ロケットのマージンを引き出す軌道投入を依頼、

2016-02-25 00:00:31
LH2 @LH2NHI

(続き その結果、明日の打ち上げはFalcon9のマージンを最大限引き出し、 第2段を誘導カットオフではなくMRS(推進剤枯渇センサーによりタンクが空になるまで燃焼)とし、 SES-9をアポジ39300kmのスーパーシンクロナスGTOに投入するよう変更されました。

2016-02-25 00:03:53
LH2 @LH2NHI

(続き 第2段を推進剤枯渇まで使い切る状況で、第1段の着陸用推進剤マージンを多く取れるはずがありません。なので明日の回収は困難と考えられてます。 spaceflightnow.com/2016/02/24/fal… (こんな状況でも回収は試すだけでも驚きです…)(以上

2016-02-25 00:06:01

そもそも静止衛星ってどうやって打ち上げるのか?

LH2 @LH2NHI

静止軌道へ衛星を投入する場合、 一般的には静止軌道に遠地点で接触する楕円軌道「静止トランスファ軌道(GTO)」に衛星をロケットで投入し、その後衛星は自分の推進系で静止軌道へと移動します。 しかし、衛星側の都合により、GTOよりも遠地点を上げる/下げる場合があります。

2016-02-25 00:25:53
LH2 @LH2NHI

GTOよりも遠地点を上げる場合、衛星は軌道の傾きを地球から遠く、ゆっくり飛行するところで修正できるため、衛星側で必要な加速量(ΔV)を小さくすることができます。 これをスーパーシンクロナスGTO 、またはSSTOと呼びます。

2016-02-25 00:27:29
LH2 @LH2NHI

ただし、スーパーシンクロナスGTO の場合、その分ロケットが衛星をアポジが高い軌道まで押し上げる必要があるため、ロケットのマージンを使い切るか、それでも足りないばあい、GTOより軽量の衛星しか打ち上げられません。

2016-02-25 00:29:00
LH2 @LH2NHI

一方、衛星の推進能力が高い場合、ロケットはGTOよりも遠地点が低い。ロケットとして楽な軌道に衛星を投入する場合があります。これをサブシンクロナスGTOと言います。 サブシンクロナスGTOではGTOよりも重い衛星を搭載可能です。

2016-02-25 00:31:53
LH2 @LH2NHI

スーパーシンクロナス軌道は「H-IIA高度化」とも少し関係があります。 詳しくは@H_Hirayama 先生にまとめていただいたこちらのまとめをご覧ください。 togetter.com/li/569648

2016-02-25 00:34:54

そもそも衛星の「化学・電気複合推進」とは?

LH2 @LH2NHI

@SUNSPARK_15 電気化学複合推進の衛星は、サブシンクロナス軌道まで打ち上げでアポジキックで静止軌道より低高度の円軌道に乗り、そこから電気推進で高度を上げる軌道を取ることがあります。 utashima.exblog.jp/2052685/

2016-02-24 23:32:26
LH2 @LH2NHI

@SUNSPARK_15 元々電気推進の割合を多く設定していたけど、軌道上昇時間をなくすためにサブシンクロナス軌道よりもアポジ高度を上げたのでは?と想像しますが、それがGTOなのかSSTOなのかはプロファイルを見ないとなんとも、ですね。

2016-02-24 23:34:05