インドの宇宙スタートアップ企業アグニクルは、2年間の準備期間と、過去数か月間に技術的な問題で4回の延期を経て、独自の3Dプリンター製ロケットエンジンを搭載した初の弾道試験機の打ち上げに成功したとインド宇宙研究機関が木曜日に発表した。
「アグニバーンSOrTeD（亜軌道技術実証機）」と呼ばれるこの単段式ロケットは、南インド・シュリハリコタ島にあるサティシュ・ダワン宇宙センターにある同社の移動式発射台から、現地時間木曜日の朝に打ち上げられた。試験飛行で得られたデータは、同社の商用軌道ロケット「アグニバーン」の開発に貢献することになる。
アグニクルは当初3月に打ち上げに向けたカウントダウンリハーサルを実施したが、いくつかの小さな問題が見つかったため打ち上げを延期した。同社は4月にも2回、今週初めにも1回打ち上げを準備したが、いずれも打ち上げ直前に直前点検で技術的問題が発覚し中止となった。本日、アグニクルはアンドラ・プラデーシュ州東海岸に位置する紡錘形の島から打ち上げられ、ベンガル湾に着水し、ついに待望のミッションを達成した。
— ISRO (@isro) 2024年5月30日@AgnikulCosmos の発射台からの Agnibaan SoRTed-01 ミッションの打ち上げ成功を祝福します。
付加製造によって実現した半極低温液体エンジンの初めての制御飛行という大きなマイルストーン。@INSPACeIND
高さ6.2メートルのこの機体は炭素複合材で作られており、打ち上げ時の質量は1,268ポンド。その心臓部にはアグニクルが自社製造した3Dプリントの半極低温エンジンが搭載されており、各エンジンは6.2kNの推力を発揮する。
アグニクルの共同創業者兼CEOであるスリナス・ラヴィチャンドラン氏は、打ち上げ前のTechCrunchのインタビューで、ロケットエンジン1基を素地のまま3Dプリントするのに72～75時間かかると語った。同社は、3Dプリンターから取り出し、粉末を除去し、熱処理を施すことで、1週間で完成エンジン2基を製造できる。これは、同サイズのロケットエンジンの製造に10～12週間かかる従来のプロセスとは大きく異なる。
「当社の強みは、製造工程で人間の介入が一切ない一体型の部品を製造していることです。プリンターから出てくるものは全長そのままで、溶接や締め付けなどの作業は一切ありません」と、同氏は電話インタビューで語った。
アグニクルが競合の中で際立っている一体型部品についてさらに詳しく説明すると、ラヴィチャンドラン氏は、コアエンジン（燃料の流入と排気、そしてその間のあらゆる部品と点火装置）が、一体型のハードウェアとして3Dプリントで一発で製造されていると述べた。エンジンはその後、燃料パイプ、圧力・温度センサー、バルブなどの配管装置に接続される。
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アグニクル社は3Dプリントエンジンが世界初だと主張しているが、レラティビティ・スペース社やロケット・ラボ社といった他の企業も、はるか以前からロケットに3Dプリントを採用していた。しかし、ラヴィチャンドラン氏は、これらの企業が全て3Dプリントを活用しているわけではないと主張した。
「彼らはまだ、人々が提供すべきもの、つまり私たちが提供しているもの、つまり極めて柔軟で構成可能な宇宙への到達方法を提供していない」と彼は断言した。「レラティビティ・スペースや他の企業が提供しているような1トンまたは1.5トン積載の宇宙船では、人々に相乗りを強いるようなもので、乗客は皆で乗り合わせ、到着するまで待たされる。そして、ラストマイルで降ろされないという、同じ問題が繰り返されることになる」
アグニクルはエンジン設計の材料としてインコネルを選択しました。インコネルは高温でも強度を保ち、3Dプリントも可能です。しかし、この合金は熱伝導率が非常に低いため、スタートアップにとって最大の課題は熱の除去でした。
「熱を取り除くには、冷却チャネルの設計を何度も繰り返す必要がありました」とラヴィチャンドラン氏は語った。
アグニクルにとってもう一つの課題は、移動式システムでありながら、車両が完全に無害であることを保証することでした。同社は爆発性の高い固体燃料システムの使用を断念し、代わりに液体燃料のみで推進するシステムを採用しました。また、爆発性物質との遠隔接続さえも必要とするモデルの使用は避けました。
「パッドからの相分離や2段階での分離など、投棄を必要とするシステムはすべて空気圧システムです」とラヴィチャンドラン氏は述べた。
アグニクル氏は、このロケットを「土壇場でも」変更できるように設計し、特定の小型衛星の打ち上げを希望する組織にオーダーメイドのソリューションを提供していると共同創設者は述べた。
2017年後半に設立されたアグニクルは、当初、点火装置、冷却チャネル、燃料噴射ポイントなどの3Dプリント部品の実験を行っていました。しかし、徐々に限界を押し広げ、溶接や締め付けを避けるために異なる要素を組み合わせるようになり、従来の手法から脱却しました。
「このようなものを設計するのに近道はありません。ただ、定められた手順を踏んで、繰り返し改良していくしかないのです」とラヴィチャンドラン氏は断言した。
彼によると、スタートアップ企業は特に燃料インジェクターにおいて少なくとも70～80回の反復設計を経て、最終的にこれらすべてを1つの部品に統合した「インジェクタープレート」を設計したという。同様に、冷却チャンバーについても、形状の異なる少なくとも20回の反復設計を経たという。
同社幹部によると、このスタートアップ企業は最初のエンジン一式をゼロから開発するのに約6～9ヶ月かかり、その後、そのエンジンを実際に飛行させるまでにほぼ1年を費やしたという。アグニクルは昨年末、この段階に到達するために2,670万ドルの資金を調達した。
インド宇宙研究機関（ISRO）の退職科学者とインド工科大学マドラス校（IIT）の研究者が、アグニクル社の商業打ち上げ用ロケット開発を支援している。ラヴィチャンドラン氏によると、同社は既に40社以上の潜在顧客と交渉を進めており、一部とは基本合意書を締結済みだという。しかし、アグニバーンの軌道投入には少なくとも6ヶ月かかる見込みだ。
インドの宇宙産業は、長らく世界的な注目を集めてきました。昨年、この南アジアの国は、世界で初めて月の南極に宇宙船を着陸させ、民間企業の参入を促進する宇宙政策を導入しました。約190社の宇宙技術系スタートアップ企業を擁するインドは、最近、宇宙産業への外国直接投資の制限を引き上げる政策を改訂しました。現在、インドの宇宙系スタートアップ企業は、自社の技術を実証し、世界中の顧客から収益を生み出す準備を整えることで、同国の宇宙産業を新たなレベルに引き上げる基盤を築いています。
