サターンロケット

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サターンロケットは、アメリカ航空宇宙局 (NASA) が開発・運用していたロケット。元ドイツのロケット科学者ヴェルナー・フォン・ブラウンが中心となって開発した。後期型のサターンVは有人月ロケットとして知られる。アポロ計画で、計12人もの宇宙飛行士に送り込んだ、人類史上(当時)、もっとも速く、もっとも高価で、もっとも遠い場所に行った乗り物である。

サターンという名は、土星から。先代のロケットがジュピター木星)であったため、「次は土星だろう」という経緯で決まったとされる。

その後、サターンVはアメリカ初の宇宙ステーションスカイラブ」の打ち上げにも使用され、現在は2機が展示保存されている。

サターンI[編集]

サターン・シリーズの最初の型。日本のH-2Aとほぼ同等の低軌道打ち上げ能力を持つ。当初、サターンロケットはC1、C2、C3、C4、C5と発展する予定だった。サターンIはこのC1にあたる。C2 - C4は期間とコストの圧縮のため廃止。よって、C2以降でのテストを予定されていた液体酸素 / 液体水素エンジンであるJ-2を2段目に搭載した、サターンIBが開発されることになった。

なお、C5は後のサターンVにあたる。

サターンIB[編集]

サターンIB

アポロ計画初期において、主に司令船と機械船の運用試験を行なうため地球周回軌道上に打ち上げるために使用された。液体燃料の2段式。アリアンVと同程度の18t程度のペイロードを低軌道に投入することができた。1段目には8基のケロシン / 液体酸素ロケットエンジンクラスター式に搭載している。2段目には新型の水素ロケットエンジンJ-2を搭載している。このエンジンは性能が良くなっただけでなく、複数回にわたって燃焼できるのが特徴。

後のスカイラブ計画では、スカイラブ2号から4号(アポロ司令・機械船の転用)を輸送するため、サターンVの射点で下駄を履かせて発射された(サターンVの発射塔は、IBにとって大きすぎた)。なお、1975年のアポロ・ソユーズ共同飛行計画でも、ソユーズ19号とドッキングを行なうアポロ宇宙船の打ち上げの際には、スカイラブ2号から4号までと同様の発射方式が取られた。


サターンII[編集]

サターン IIはかつて計画されたアメリカのアポロ計画に使用されたサターンVの派生機種の使い捨てロケットである。サターンIIの基本的な概念はサターンVの部材を流用して生産する事でサターンIBの生産を終了することで費用を節約し、より大きな打ち上げ能力で置き換える事が目的だった。この計画ではS-IBの製造ラインを閉鎖してより効率の高いロケットシステムに統合する事を目指していた。

アポロ宇宙船を地球周回軌道へ打ち上げる為に使用していたサターンIBの生産終了に伴い、サターンIBのように先端部に有人のアポロ宇宙船の打ち上げにも対応できる能力を備える事も可能だった。

設計[編集]

サターンIIはサターンVからS-ICを取り除いた形態で最も単純な形態だった。サターンVの2段目に使用されていたS-IIを1段目に備え、サターンVとサターンIBの両方で使用されたS-IVBを2段目に備えていた。

いくつかの派生機種も考えられたがどれも生産には移されず、サターンの全機種の生産は終了してペイロードの打ち上げはスペースシャトルに移行した。

サターンV[編集]

サターンVの第1段エンジン(人物は開発者のヴェルナー・フォン・ブラウン)
アポロ15号の打ち上げ

アポロ月探査船の司令船、機械船、LM(月着陸船)を月に送り込むために開発された、全長110m、底部直径10mにも及ぶ、史上最大のロケット。3段式の液体燃料ロケットで、ケロシン / 液体酸素のロケットエンジンを1段目に5基、液体水素 / 液体酸素のエンジンを2段目に5基、3段目に1基搭載する。総重量の実に93%が推進剤という、推進剤の塊のようなロケットである。また第1段ロケット5基の総出力を馬力に換算すると、約1億6千万馬力に達するが、これは現在までのところ人類が開発したものの中では最も高出力のエンジンである。

サターンVは、地球付近の高度約300kmの低軌道に120tにも及ぶペイロードを投入することができ、まさに月に行くためだけに作られたロケットである。しかし、予算削減のためアポロ計画は20号までの予定があったところを17号で中止となり、残されたサターンブースターとアポロ宇宙船は続くスカイラブ計画や、ソ連のソユーズ宇宙船とのドッキング・ミッションに使用された。

歴史[編集]

打ち上げ実績[編集]

サターンロケットの打ち上げ記録 [1]
計画 ロケット ミッション 打ち上げ日 射場
サターン I SA-1 SA-1 27-Oct-61年10月27日 LC-34
サターン I SA-2 SA-2 62年4月25日 34
サターン I SA-3 SA-3 62年11月16日 34
サターン I SA-4 SA-4 63年3月28日 34
サターン I SA-5 SA-5 64年1月29日 LC-37B
サターン I SA-6 A-101 64年5月28日 37B
サターン I SA-7 A-102 64年9月18日 37B
サターン I SA-9 A-103 65年2月16日 37B
サターン I SA-8 A-104 65年5月25日 37B
サターン I SA-10 A-105 65年7月30日 37B
サターン IB SA-201 アポロAS-201 66年2月26日 34
サターン IB SA-203 アポロAS-203 66年7月5日 37B
サターン IB SA-202 アポロAS-202 66年8月25日 34
サターン V SA-501 アポロ4号 67年11月9日 LC-39A
サターン IB SA-204 アポロ5号 68年1月22日 37B
サターン V SA-502 アポロ6号 68年4月4日 39A
サターン IB SA-205 アポロ7号 68年10月11日 34
サターン V SA-503 アポロ8号 68年12月21日 39A
サターン V SA-504 アポロ9号 69年3月3日 39A
サターン V SA-505 アポロ10号 69年5月18日 LC-39B
サターン V SA-506 アポロ11号 69年7月16日 39A
サターン V SA-507 アポロ12号 69年11月14日 39A
サターン V SA-508 アポロ13号 70年4月11日 39A
サターン V SA-509 アポロ14号 71年1月31日 39A
サターン V SA-510 アポロ15号 71年7月26日 39A
サターン V SA-511 アポロ16号 72年4月16日 39A
サターン V SA-512 アポロ17号 72年12月7日 39A
サターン INT-21 SA-513 スカイラブ1号 73年5月14日 39A
サターン IB SA-206 スカイラブ2号 73年5月25日 39B
サターン IB SA-207 スカイラブ3号 73年7月28日 39B
サターン IB SA-208 スカイラブ4号 73年11月16日 39B
サターン IB SA-210 ASTP 75年7月15日 39B

アポロ計画[編集]

1961年5月に行われたケネディ大統領の演説によりNASAは1960年代末までに月へ宇宙飛行士を送り込むことになった。

設計が似ており一部の部品を供給できるNovaロケットとサターンの両方のロケットがこの計画に検討された。結局、早期に生産可能で大部分の部材を空輸することが可能なサターンロケットの案が選ばれた。Novaロケットは主要な全ての段の生産の為に新しく工場を建設する必要があり、期限内に完了できない深刻な懸念があった。サターンロケットは提案された1段目の生産に新しい工場が一つだけ必要でそれが選択された理由だった。

サターン C-5, (後に名称はサターン Vになる)はシルバースタイン委員会の構成において最も強力で最も転換可能な設計として選択された。当時、ミッションはまだ選択されていなかったので十分な出力が供給されるように彼等は最も強力なロケットの設計を選んだ。

これは賢明な判断だった事が証明された。月軌道ランデブーが最終的に選ばれ、必要な打ち上げ重量が削減されたが、C-5の余分な打ち上げ能力の向上は宇宙船の重量の密かな増加にとても有用だった。

この時点において3段全て設計図のみに存在し、それらの実現にはロケットの試験よりも以前に月探査機が開発されて試験される可能性が高かった。

NASAは既存のレッドストーンロケットとジュピターの燃料タンクの技術を流用した1段目と既に開発中の上段ロケットを組み合わせたC-1(後のサターンI)の開発を試験機として継続する事を決めた。これによりS-IVの試験と同様にカプセルや他のコンポーネントの試験も低軌道で実施する事が出来るようになった。

最終的に使用されたサターンロケット:

サターンロケットシリーズと派生機種[編集]

サターンロケットシリーズにはいくつかの派生機種が計画されていた。計画のみで実現しなかった機種も多い。

サターン A-1[編集]

サターン A-2[編集]

サターン B-1[編集]

サターン C-2[編集]

サターン C-3[編集]

サターン C-4[編集]

サターン C-5N[編集]

サターン C-8[編集]

サターン II[編集]

サターン V-3[編集]

サターン V-A[編集]

サターン V-B[編集]

サターン V-C[編集]

サターン V-D[編集]

サターン V ELV[編集]

サターン V-Centaur[編集]

サターン IB-A[編集]

サターン IB-B[編集]

サターン IB-C[編集]

サターン IB-CE[編集]

サターン IB-D[編集]

サターン MLV[編集]

サターン・シャトル[編集]

ジャービス[編集]

脚注[編集]

  1. ^ ‘’Saturn Illustrated Chronology’’, Appendix H. Moonport, Appendix A. Apollo Program Summary Report, Appendix A.

外部リンク[編集]