イプシロンロケットの開発、打上げに充当いたします。

—イプシロンロケットとは何ですか？

 1955年に初めて水平発射実験を行ったペンシルロケット（全長230mm）に由来する、日本独自の技術を継承する固体ロケットです。2013年の試験機以来、これまで4機の打上げに成功しています。
 「伝統を受け継ぎ、革新を続ける」というイプシロンのキャッチフレーズに象徴されるように、組立や点検などの運用の効率化や、打上げ能力の向上、そして衛星の搭載環境（乗り心地）を改善するための取り組みを継続的に実施してきました。また4号機ではベンチャー企業や大学で開発された衛星を搭載し、全ての衛星を約束した軌道へ正確に投入することに成功しました。
 誰もが積極的に宇宙を使える時代間近に迫ってきた今、宇宙へ確実かつ手軽にアクセスできる輸送システムとして、今まで以上に活躍の場を広げていきたいと考えています。

—これまで皆様から集まりました寄附金はどのように使われていますか？

 いただいた寄附金は、「射点近傍音響計測」と「射点近傍画像計測」という2つの作業に使わせていただいています。この2つの作業について説明します。

（1）射点近傍音響計測

 ロケットの打上げ時には、ノズルから出る噴流（プルーム）によって非常に大きな音響（≒圧力振動）が発生します。この圧力振動はロケットに搭載されている衛星内部の繊細な電子機器等を振動させることになるため、衛星はロケット打上げ時の音響に耐えられる設計にしなければいけません。音響に晒されるのはロケットの打上げ時のみのため、衛星にとって打上げ時の音響は小さければ小さいほど望ましいです。

—どのように音響を低減させるのでしょうか？

 例えば米国等では「噴流への水の注入」によって打上げ時の音響を低減しています。しかし、この手法を使う代表的な設備は40秒の間に1000ton以上もの水を注入する大規模なものです。
 イプシロンロケットの場合、最大限のシンプルな設備を目指し、ロケットを打ち上げる射点の形状を最適化することによって、打上げ時の音響環境を他のロケットに比べて小さくすることに取り組みました。
 この取り組みでは、まずCFDと呼ばれる数値計算を用いて音響が発生する原因を把握し、音響がロケットに対して伝わりにくい射点の形状を設定しています。そのうえで実物の数十分の一のロケット（固体モータ）と射点模型を用いた試験で、音響低減効果を実証するアプローチを採用しました。

（2）射点近傍画像計測

 寄附金で実施しているもう一つの作業が「射点近傍画像計測」です。イプシロンロケットの1段目の一番後ろの部分は「サーマルカーテン」と呼ばれる、機体の内部を熱から守る毛布のような構造物になっています。これは機体の姿勢を制御するために可動式になっている1段目のノズルの動きを妨げず、かつ機体内部にある電子機器を熱から守るために必要になるものです。射点からイプシロンロケットが飛び上がる際、射点とロケットの周囲の流れは複雑な挙動をすることが予想されていたため、布状のサーマルカーテンはその影響を受けると考えられていました。数値解析（CFD）によって事前に予想したサーマルカーテンの挙動を確認するために、打上げ直後の機体を直下（機体から約15メートル）から撮影するのが、この「射点近傍画像計測」の主な目的です。

—皆様からの寄附金はどのように活かされているのでしょうか？

—イプシロンロケットの開発に携わるうえでの苦労や楽しさはありますか？

 イプシロンは先ほど紹介したような音響低減の取り組みだけでなく、先進的な技術を多数取り入れていますので、開発が想定通り進まずに頭を悩ませることもあります。一方で、ロケットに携わるエンジニアとして、自分の担当したロケットが打上げに成功することの喜びは何にも代えがたいものであり、非常に大きな仕事のモチベーションになっています。もちろん一人ではロケットの打上げはできませんので、チーム全体で力をあわせ、課題を乗り越えて目標を達成する一体感もロケットの醍醐味と思っています。

—最後に寄附者の皆様へメッセージをお願いします。

 寄附金を使用して取得する音響や画像データは、どちらも打上げの時にしか取得できないもので、JAXAのみならず日本の宇宙開発にとって非常に貴重な財産となっています。また先ほど述べた通り、ロケットの開発では技術的な課題に直面することもありますが、皆さんから頂くご声援や、ご支援として頂いた寄附が開発チームの精神的な支えになっています。これからも皆さんが応援したくなるような、魅力的なロケットにイプシロンを仕上げられるよう、チーム一同力をあわせて頑張ります。

（取材日：2019年12月）