M-4Sロケット(ミュー4エスロケット)は、東京大学宇宙航空研究所(以下、東大)が日産自動車宇宙航空事業部(以下、日産)と共同開発、日産が製造、東大が運用した4段式固体燃料ロケットである。内之浦宇宙空間観測所から4基打ち上げられ、3基が成功。M-4Sの実機大予備試験機であるM-1,M-3Dについてもこの項で記述する。

技術的特徴 L-4Sロケットの技術を元に開発された。全段が誘導装置を持たない固体燃料ロケットから構成され、無誘導方式(重力ターン方式#無誘導重力ターン)による衛星軌道投入を行う。打ち上げランチャーとの関係上、第2段目に尾翼を装着出来ず、打ち上げ後、第2段後端部に傘状に開くフレアによって姿勢安定を行う。また第一段目の尾翼も、ロケット本体との相対面積はL-4Sのそれより小さい。このためL-4Sより飛行安定性は低下しているが、推力の余裕による軌道設計の最適化により、衛星軌道投入確率は確保できている。M-4Sの各号機は、基本的に、すべての衛星が近地点700km付近、遠地点2500~4500km付近(遠地点は、衛星重量により大きく変化する)を「目標軌道」として打ち上げられた(この軌道の場合、風に流されたとしても衛星軌道が成立する可能性が最も高く、95%を越える)。投入した衛星の重量が、全てカタログ上の低軌道打ち上げ能力の半分以下であるのは、この為である。

初号機は1970年(昭和45年)9月25日に打ち上げられたが、衛星の軌道投入に失敗。2号機から4号機は1971年(昭和46年)2月から1972年(昭和47年)8月にかけ打ち上げられた。

仕様 カッコ内は参考としてL-4Sのもの。 全長:23.6m(16.5m) 直径:1.41m(0.735m) 重量:43.6t(9.4t) 低軌道打ち上げ能力:180kg(26kg)

打ち上げ実績

名称打上げ日時(JST)成否積荷重量(kg)目標軌道近-遠地点軌道傾斜角衛星の軌道近-遠地点軌道傾斜角備考1号機1970年9月25日失敗科学衛星(MS-F1)機体のスピン過大によって第4段点火以降のシーケンスが実行できず軌道投入に失敗2号機1971年2月16日成功たんせい(MS-T1)63近620km遠4,338km傾斜角31.2°近989km遠1,109km傾斜角30°試験衛星3号機1971年9月28日成功しんせい(MS-F2)66近707km遠3,156km傾斜角31.2°近874km遠1,871km傾斜角32°日本初の科学衛星4号機1972年8月19日成功 平成23年 世界の宇宙インフラデータブック ロケット編 社団法人 日本航空宇宙工業会でんぱ(REXS)75近710km遠2,657km傾斜角31.2°近240km遠6,570km傾斜角31°電波探査衛星ランチャー設定角度と実際の角度に、約2°の誤差があったのが軌道誤差の主因

予備試験機 M-4Sの開発の為に2機の予備試験機によるシステム全体の飛翔試験が行われた。

M-1 1966年10月31日打ち上げ。第1段モータM-10,補助ブースター及びそれらの周辺システムの予備試験機。上段はダミー。高度50kmに到達した。 仕様 全長:21.9m 直径;1.41m 重量:40t 構成:SB-310 + M-10 + M-20D + M-30D + M-40D

M-3D 1969年8月17日打ち上げ。第2段モータM-20,第4段モータM-40及びそれらの周辺システムの予備試験機。第3段はダミー。高度160kmに到達した。 仕様 全長:23.6m 直径;1.41m 重量:40t 構成:SB-310 + M-10 + M-20 + M-30D + M-40

出典

外部リンク 東京大学航空宇宙研究所報告・M-4S特集号 JAXA/ISAS M-4S衛星打上げ用ロケット