H3ロケット8号機、PSS破損が失敗の起点と判明。成功率は71%に低下。

宇宙航空研究開発機構（JAXA）は、新型基幹ロケット「H3」8号機の打ち上げ失敗に関する調査報告をまとめた。第2段エンジン点火直後に発生した異常の起点が、衛星搭載構造（PSS：Payload Support Structure）の破損であったことが判明した。搭載していた準天頂衛星「みちびき5号機（QZS-5：Quasi-Zenith Satellite System 5）」は予定軌道への投入に失敗し、喪失した。これによりH3の通算成功率は71.4%となり、信頼性の回復が喫緊の課題となっている。

PSSの構造的欠陥が振動で露呈

文部科学省の有識者会議でJAXAが報告した内容によると、PSSの強度が飛行時の想定荷重を下回っていた。PSSは衛星をロケット最上部に固定するための円筒状の構造体である。8号機の飛行データでは、第1段エンジン分離後の振動がPSSの設計限界を超え、構造破壊を招いたことが示された。この衝撃が第2段エンジンの電気系統に伝わり、制御不能に陥ったとみられる。先行したH-IIAロケットの成功率98%と比較すると、H3の信頼性確保にはまだ時間を要する格好だ。

三菱重工業（MHI）が製造を担うPSSは、コスト削減のために従来とは異なる新たな溶接技術を採用していた。JAXAの解析では、この溶接部の疲労破壊が起点となり、亀裂が急速に進展した可能性が高い。これまでの地上試験では再現できなかった過酷な振動環境が、実機飛行で発生したことが背景にある。JAXAは今後、PSSの設計変更と追加の振動試験を実施する方針を固めた。

信頼性低下が日本の宇宙ビジネスに冷や水

今回の失敗は、日本の宇宙産業全体に深刻な影響を及ぼす。H3は世界的な衛星打ち上げ需要の取り込みを目指し、1回約50億円という低価格を売りにしている。しかし、成功率が71.4%に低下したことで、海外の衛星オペレーターが保険料の上昇を懸念し、契約を躊躇する恐れがある。特に通信衛星や地球観測衛星を運用する民間企業にとって、打ち上げの確実性はコスト以上に重要な選定基準となる。

日本市場への影響も無視できない。政府の宇宙基本計画では、H3を基幹ロケットとして安定運用し、安全保障関連の衛星を優先的に打ち上げる計画である。8号機の失敗により、後続の衛星打ち上げスケジュールに数カ月の遅延が生じる見通しだ。国内の部品サプライヤー各社にとっても、量産体制の構築が遅れることで、投資回収のサイクルが長期化するリスクが浮上している。

三菱重工業への注文と品質管理の再定義

製造主導権を持つ三菱重工業に対しては、品質管理体制の抜本的な見直しが求められている。同社はH-IIAで築き上げた「高い成功率」というブランドを、H3で継承できていない。PSSのような構造部品の不具合は、設計段階でのシミュレーション不足を露呈させた形だ。今後はデジタルツインを活用した高度な解析技術を導入し、開発サイクルの加速と信頼性の両立を証明しなければならない。

また、今回の事象は異業種から宇宙産業へ参入した企業にも示唆を与える。極限環境下での構造健全性を保証するには、従来の自動車や航空機の基準を上回る厳格な検証が不可欠である。宇宙ビジネスは参入障壁が下がっている一方、ひとつの部品の破損が数百億円規模のプロジェクトを無に帰すリスクを内包している。企業はリスクマネジメントを再定義し、技術の深掘りと検証の徹底を継続すべきである。

今後の展望と基幹ロケットの使命

JAXAと三菱重工業は、9号機の打ち上げに向けてPSSの補強設計を急ぐ。次回の打ち上げでは、衛星を搭載しない試験機としての運用も検討されている。H3が国際競争力を取り戻すためには、今後10回連続の成功を積み上げ、成功率を90%台に乗せることが最低条件となる。日本の自律的な宇宙活動を維持するためにも、失敗から得た知見を確実に次号機へ反映させることが不可欠だ。

世界ではスペースXの「ファルコン9」が圧倒的な成功回数を誇り、市場を独占しつつある。H3がこれに対抗するには、技術的な成熟度を早期に高める以外に道はない。政府による財政支援だけでなく、民間主導の技術革新が次の一手を決める鍵となる。8号機の教訓を、単なる失敗で終わらせず、次世代の強靭な宇宙インフラ構築への糧にできるかが問われている。

出典

- SpaceNews: Japan’s H3 suffers second stage anomaly, QZS-5 satellite lost