ペガサス (ロケット)

ペガサスロケットは、アメリカのオービタル・サイエンシズ社（OSC、後のノースロップ・グラマン・イノベーション・システムズ）が開発した空中発射ロケットで、主な用途は人工衛星の打ち上げである。名称はスタートレックシリーズに登場するU.S.S.ペガサスから。

概要 ペガサスロケットは固体燃料ロケットで、巡航ミサイルに似た有翼型の形状を持ち、ペイロードの軌道投入には通常は3段式（three stage to orbit）の構成をとる。そして、航空機に搭載されて空中から発射される、空中発射ロケットであることが一番の特徴である。

空中発射型の人工衛星打ち上げロケットとしては世界初のものであり、翼をもつ飛翔体としては初めてマッハ8に達した。初期のペガサスロケットはX-15の実験などで用いられたアメリカ航空宇宙局 (NASA) 保有のNB-52B（52-0008）によって、マッハ0.8、高度約12kmから発射されていた。後期型のペガサス・ハイブリッドとペガサスXLはOSCが保有するスターゲイザーによってほぼ同等の条件で発射されている。

人工衛星打ち上げ以外には、NASAのスクラムジェットエンジン実験機 X-43 を、スクラムジェットエンジンの稼働速度域まで加速するブースタとしても使用されたという例などがある。

2013年6月に42回目の打上げでIRISを打ち上げた以降、3年ほど打上げが無かったが、2016年12月にCYGNSSを打ち上げた。その次は2019年10月のICONと打ち上げは減少傾向にある。

空中発射による利点と問題点

ペガサスロケットが分離される高度は安定軌道最低高度のおよそ10%であり、分離時の速度であるマッハ0.8は第一宇宙速度の3%である。これによって地上から発射するより小型のロケットで同等のペイロードを打ち上げることが可能であり、機体コストを大きく下げることが可能である。また、発射は高度12kmの成層圏において行われるため、天候によって発射が制限されないという利点がある。これは打ち上げ時間帯が制限される科学衛星や即応性が求められる衛星の打ち上げにおいて有利になる。

空中発射ロケットは低コストな運用を可能とするシステムであるが、母機の年間維持費が固定費となるため、年間打ち上げ機数が減少すれば打ち上げ費用は増大する。ペガサスでは1機あたり600万ドルでの打ち上げを目指していたが、受注機数が予想を下回り1992年の段階で1250万ドルであった。その後、母機や1,2段等の構成が変更された事で費用は上昇、近年の年間1機体制では4000万ドルにもなっている。これによって当初目指していた低コストでの運用は困難となっており、約1.5倍のペイロードで1900万ドルだったミニットマン弾道ミサイル転用ロケットミノタウロスIに顧客が流れている。

構成・諸元 3段のOrion固体ロケットモータで構成され、軌道投入精度を向上させるためにオプションとして液体上段 (HAPS : Hydrazine Auxiliary Propulsion System) を搭載することも可能である。姿勢制御は初段がデルタ翼と3枚の尾翼によって、上段はMNTVCによって制御される。 ペガサス 最初期の構成。6機が打ち上げられ4機が成功した。 ペガサス・ハイブリッド 母機がNB-52Bからスターゲイザー（ロッキード L-1011 トライスター改造機）へ変更された。4機が打ち上げられ全て成功している。2009年現在ペガサス・ハイブリッドにおいて第4段HAPSが用いられたことは無い。 ペガサスXL 最も一般的な構成。30機が打ち上げられ3機が失敗している。

＼ペガサスペガサス・ハイブリッドペガサスXL全長15.43 m17.41 m翼幅6.71 m代表径1.27 m全備質量19.27 t22.69 tペイロード350 kg / 28.5° 200km LEO440 kg / 28.5° 200km LEO母機NB-52BL-1011改スターゲイザー懸架場所翼下パイロン胴体下段数（Stage）第1段使用エンジンOrion50SOrion50SXL全長8.86 m10.27 m代表径1.27 m質量14,020 kg15,383 kg推進剤QDL-1推進剤質量12,163 kg15,014 kg真空平均推力464.8 kN625.9 kN真空比推力294 s295 sノズル膨張比35.334.3有効燃焼時間75.3 s68.6 s段数（Stage）第2段使用エンジンOrion50Orion50XL全長2.67 m3.11 m代表径1.27 m質量3,379 kg4,341 kg推進剤QDL-1推進剤質量3,025 kg3,925 kg真空平均推力114.5 kN160.5 kN真空比推力292 s289 sノズル膨張比52.143.5有効燃焼時間75.6 s69.4 s段数（Stage）第3段使用エンジンOrion38全長1.34 m代表径0.97 m質量896 kg推進剤QDL-1推進剤質量770 kg真空平均推力32.2 kN真空比推力287 sノズル膨張比49.3有効燃焼時間68.5 s段数（Stage）第4段（オプション）使用エンジンHAPS (MR-107K)全長0.8 m代表径0.4 m質量100 kg推進剤ヒドラジン推進剤質量41 kg真空平均推力0.67 kN真空比推力235 sノズル膨張比 -有効燃焼時間142 s

打ち上げ実績 ペイロードの括弧内の数字は搭載機数。 番号打ち上げ日構成ペイロード結果備考11990年4月5日ペガサスPegsat, NavySat21991年7月17日ペガサス / HAPSMicrosats (7)HAPSの推力不足により予定より低い軌道に投入31993年2月9日ペガサスSCD-144月25日ペガサスAlexis51994年5月19日ペガサス / HAPSSTEP-2HAPSの推力不足により予定より低い軌道に投入66月27日ペガサスXLSTEP-1発射後約3分で破壊78月3日ペガサスAPEX81995年4月3日ペガサス・ハイブリッドORBCOMM (2), OrbView-197月22日ペガサスXLSTEP-31,2段燃焼中に破壊101996年3月8日ペガサスXLREXII115月16日ペガサス・ハイブリッドMSTI-3127月2日ペガサスXLTOMS138月21日ペガサスXLFAST1411月4日ペガサスXLSAC-B, HETE衛星分離せず151997年4月21日ペガサスXLMiniSat168月1日ペガサスXLOrbView-2178月29日ペガサスXLFORTE1810月22日ペガサスXLSTEP-41912月23日ペガサスXL / HAPSORBCOMM (8)201998年2月25日ペガサスXLSNOE, T1214月1日ペガサスXLTRACE228月2日ペガサスXL / HAPSORBCOMM(Satellites13-20)239月23日ペガサスXL / HAPSORBCOMM(Satellites21-28)2410月22日ペガサス・ハイブリッドSCD-22512月5日ペガサスXLSWAS261999年3月4日ペガサスXLWIRE275月17日ペガサスXL / HAPS Terriers, MUBLCOM2812月4日ペガサスXL / HAPSORBCOMM(Satellites29-35)292000年7月7日ペガサスXLTSX-53010月9日ペガサス・ハイブリッドHETE-2312月5日ペガサスXLHESSI322003年1月25日ペガサスXLSORCE334月28日ペガサスXLGALEX346月26日ペガサスXLOrbView-3358月12日ペガサスXLSCISAT-1362005年4月15日ペガサスXL / HAPSDART372006年3月22日ペガサスXLST-5(3)382007年4月25日ペガサスXLAIM392008年4月25日ペガサスXLC/NOFS4010月19日ペガサスXLIBEX412012年6月13日ペガサスXLNuSTAR422013年6月27日ペガサスXLIRIS432016年12月15日ペガサスXLCYGNSS442019年10月11日ペガサスXLICON452021年6月13日ペガサスXLTacRL-2

ギャラリー

脚注

関連項目

ロケット 空中発射ロケット オービタル・サイエンシズ スターゲイザー

外部リンク Northrop Grumman - Pegasus