科学

そのとき、管制室では･･･～密着ルポ・「H３」打ち上げ失敗～

2023.06.22

ことし３月７日、
日本の新たな主力ロケット「Ｈ３」が打ち上げに失敗した。

２年の計画延長の末に臨んだ待望の打ち上げ。

（参考記事新型国産ロケット「Ｈ３」打ち上げへ）

ところが、“初の打ち上げ”は、発射０．４秒前に中止。
（参考記事新型ロケット「Ｈ３」打ち上げは仕切り直し）

そして、総力を挙げた原因究明を経て挑んだ“再打ち上げ”は「指令破壊」。

改めて突きつけられたのは、新しいロケットを打ち上げることの難しさだった。

私たちは３年近く、鹿児島県の種子島宇宙センターなどで開発現場を取材してきた。

打ち上げ中止と打ち上げ失敗。

その前後、現場では何が起きていたのか、全容を報告する。

（この内容の一部は６月２９日放送の「コズミックフロント」でもお伝えする予定です）

「Ｈ３」とは

「Ｈ３」は、現在の主力ロケット「Ｈ２Ａ」の後継機としてＪＡＸＡと三菱重工業が開発を進めている。

全長は国内最大の６３メートルで、宇宙に運べる重量は１．３倍ほどになる。

日本が新たな大型ロケットを開発するのはおよそ３０年ぶり。

目指すのは、国産ロケットが培ってきた高い打ち上げ成功率の維持と、打ち上げコストの半減だ。

商業衛星の打ち上げ需要が増えていることなどを背景に、世界中で大型ロケットの開発競争が進んでいる。

「Ｈ３」は、日本の宇宙開発の切り札とも言えるものだった。

開発の中心になったのは、新型メインエンジン「ＬＥー９」。

従来と比べ大型化し、推力は１．４倍になる。
それでいながら、コストは抑えることができるという。

その秘密は「エキスパンダーブリードサイクル」と呼ばれる燃焼方法だ。これまでのエンジンより構造がシンプルになるため、部品の数がおよそ３分の１ですむ。

しかし、２０２０年５月に行った試験で、エンジンの心臓部と言われる「ターボポンプ」の一部に想定外の振動が起きるなど、開発は難航した。

エンジンの燃焼試験を行う建物、通称「７（セブン）ＣＣ」には、ある言葉が掲げられていた。

「日々是燃焼」。

「日々是好日」にちなみ、燃焼試験を繰り返して前に進もうという意欲の表れだ。

言葉通り、チームは燃焼試験と対策の効果の検証を繰り返し、現場は「不夜城」と言われるほど、昼も夜も関係ない状態になっていたという。そして、去年８月、すべての振動を抑えることに成功。

当初の予定から２年遅れでエンジンを完成させ、ことし２月、ついに打ち上げに臨んだ。

“初打ち上げ”までの日々

１月２８日（打ち上げ１８日前）
開発チームを統括するＪＡＸＡの岡田匡史さんが種子島空港に到着した。

岡田さんは、空港から発射場に向かう車内で、「一点の曇りもない」打ち上げに挑むと力強く語った。

２月１日（打ち上げ１４日前）
種子島宇宙センターにある「第２衛星フェアリング組立棟」と呼ばれる施設で、初号機に搭載する人工衛星を積み込む準備が始まっていた。

衛星の名前は「だいち３号」。

重さはおよそ３トンで総開発費はおよそ２８０億円。
精度の高い地図作りや防災に役立てようと高解像度で地上を撮影することができる。

２月８日（打ち上げ７日前）
「だいち３号」の搭載準備が完了し、フェアリングと呼ばれるカバーに覆われた状態でおよそ２キロ離れたロケット組立棟へ移動した。

２月１１日（打ち上げ４日前）
私たちは種子島宇宙センターの最重要エリア、発射管制室への立ち入りを許可された。
ＪＡＸＡなどのエンジニアが集まり、カウントダウン作業のリハーサルが行われていた。

エンジニアの多くは「Ｈ２Ａ」や「Ｈ２Ｂ」でも発射作業の経験があるが、「Ｈ３」の打ち上げはもちろん初めてだ。

システムの変更点などに伴うトラブルにも冷静に対応するため、初の打ち上げを前に、連日、細かい手順の確認が行われていた。

リハーサルでは模擬のトラブルが起きるよう設定。
想定外の事態への対応力も含めて、打ち上げの準備は順調に進んでいた。

２月１４日（打ち上げ前日）
この日行われた天候判断会議で、新たな打ち上げ日が２月１７日に設定された。

打ち上げが当日に中止になった場合、機体を発射地点から組み立て棟に戻す必要があり、その際、風が強まることが予想されるという。

会議後、岡田さんは、初の打ち上げを前にした入念な準備の結果だと説明した。

「天気のことなので、しかたが無いです。試験機１号機なので、いつもの打上げよりさらに慎重な判断が必要だと思います」

後日、私たちはこの判断が正しかったことを知ることになる。

２月１６日（打ち上げ前日）
いよいよ初号機の機体が姿を現し、ロケット組み立て棟からおよそ４００メートル離れた発射地点まで移動した。

私たちは、過去２度の試験で、機体が発射地点まで移動する様子を取材しているが、何度見ても機体の大きさに驚かされる。

発射地点で見守る岡田さんは、いつも以上に緊張した表情だった。
打ち上げを翌日に控え、開発責任者にかかる重圧の大きさが、かいま見えた。

岡田さん
「ひとつひとつの機能や部品の性能などについては、やれるだけの確認をしていますし、ある程度の組み合わせで試験もしています。けれども、この姿になって飛んでいくのは、明日が初めてなので、『我々の想像を超えたところにある何か』が襲いかかってこないか、寝れないほど心配なのは、私だけじゃないと思います」

“初打ち上げ”は中止に

２月１７日（打ち上げ当日）
最終判断会議で、打ち上げは“ＧＯ”となり、カウントダウンが始まった。
打ち上げ１分前を告げるアナウンスがあり、エンジニアたちの緊張感が高まる。
管制室には、エンジンや発射台の様子、ロケットのデータが表示されるモニターがあり、全員が固唾をのんで見守る。

「１０！、９！、８！」とカウントダウンの音声が続き、発射６秒前に「ＭＥＩＧ」というメインエンジンの燃焼開始を伝えるコールが行われた。

モニターにはエンジンから噴き出た白煙が映し出され、いよいよ・・・と思った瞬間。

「リフトオフしません。リフトオフタイムアウトで緊急停止」
緊急事態を知らせる警報音とともに、打ち上げ中止のコールが聞こえた。

メインエンジンは着火したが、両脇にある補助ロケットブースターが着火せず、ロケットが打ち上がらなかった。

管制室では「何だよ！」「（補助ロケットブースターが）つかない」「うそ～」などと、驚きの声が広がった。

会見場へ向かおうとする岡田さんに声をかけると、涙声で悔しさを語った。

「今日を待っていていただいた方に申し訳ないし、ものすごく悔しいです。でも頑張ります」

“尻尾がつかめない”日々

満を持して臨んだはずの“初打ち上げ”が中止になったのはなぜか。

打ち上げ中止後、すぐさま、管制室ではエンジニアによる原因究明が始まった。

ロケットから送られてきたデータなどを分析すると、１段目の機体を制御する「ＶＣＯＮ１」と呼ばれる機器が異常を検知していた。

この機器は、メインエンジンへの電源供給をコントロールしている。それが、打ち上げ直前に一時的に電流と電圧が０になったことがわかった。

そのため、これを異常ととらえたＶＣＯＮ１が自動で働き、補助ロケットブースターへの着火信号が送られなかったという。

２月１９日
ロケットが発射地点から組み立て棟に戻された翌日、打ち上げ時の状況を再現させ、原因を突き止める試験が行われた。

管制室には、電気系のエンジニアなどが集まり、打ち上げ直前に行われる「電気的な切断」という動作を繰り返していた。

ロケットには機体の底にケーブルがつながっていて、外から電源の供給や通信のやりとりをしている。

ケーブルは打ち上げと同時に物理的に切り離されるが、その直前に、電源と通信を切る「電気的な切断」が行われる。

この動作が行われるのは打ち上げのおよそ０．４秒前。
このタイミングとほぼ同時にＶＣＯＮ１が異常を検知していた。

そのため、開発チームは、「電気的な切断」が異常の原因とみて、電流と電圧が落ちる異常が起きないか、確認することにした。

電源と通信を切る順番を変えるなど、想定される５つのケースを５回ずつ試す。

しかし、打ち上げ時と同じ現象は再現することはできなかった。

２月２１日
同様の試験が行われた。
実際の打ち上げと同じようにカウントダウンを行い、電源と通信を切る。

この日も事象を再現することはできなかった。

「電気的な切断」が異常の原因ではないのか？
エンジニアたちの間には、不穏な空気が流れていた。

３月３日（打ち上げ４日前）
１０日後、事態が急転した。
急きょ、“再打ち上げ”の予定日を発表することになった。

詳細なシミュレーションに基づき試験を行ったところ、原因が判明したという。

会見場に現れた岡田さんは、この数日間の原因究明がいかに難しかったか振り返った。

「本当に自信を持ってこれならいけるという気持ちになったのは、昨日今日の話ですね。なかなかしっぽがつかめない中で、急に朝日がさしてきた、そんなイメージでした」

原因は、やはり発射直前に行われる「電気的な切断」だった。

合わせて５本の電源と通信のラインを同時に切ることで想定以上のノイズが発生。
ＶＣＯＮ１の中にあるスイッチが誤作動を起こしていた。
そこで、電源と通信を一度ではなく、数回に分けて段階的に切ることでノイズを抑えることができ、打ち上げに再び臨めると判断したという。

「電気的な切断」は、ロケットが発射台を離れるときに初めて行われる動作だ。

このため事前の試験などでは検出が難しい、打ち上げ本番になってはじめて起きる不具合。

まさに岡田さんが懸念を示していた「想像を超えたところにある何か」だった。

岡田さんは、後日、２月の打ち上げ中止について、こう振り返っている。

「本当に最後の検証っていうのは打ち上げなんですね。だから、その手前で食いとめるというのが一番望ましいんですけど、なかなか難しい。人間のなすわざとしての限界とも言えるかもしれません」

最終検証を経て“再打ち上げ”へ

３月６日（打ち上げ前日）
機体は、再び発射地点へ向かった。
ロケットが発射地点にある状態で改めて「電気的な切断」を試すという。
異例の「最終検証」だ。

管制室にはエンジニアが集まり、打ち上げ１分前から行われる一連の動作を模擬で行う。
念には念を入れ、全部で３回試す。

対策が有効であれば、ＶＣＯＮ１の誤作動は起きないはずだ。

「１・２・３・・・」。
打ち上げ後のカウントアップのコールが流れ、担当者は食い入るような様子で、モニターに表示されるデータを確認した。

集めたデータの項目数は、およそ１２００にのぼった。
すべてをプリントアウトし、関係者全員で確認。

問題がないことがわかると、岡田さんは、自信を持って打ち上げに臨むと語った。

「やれるだけのことやりましたし、電気っていう非常に、目に見えない現象の中で尻尾をつかむことができました。今のところ、このロケットに関して、疑うべきものは何もない状態で、今準備を進めています」

しかし、その期待は、またも大きく裏切られることになる。

打ち上げ失敗　現場では何が

３月７日（打ち上げ当日）
天気は晴れ。
絶好の打ち上げ日和に、打ち上げを見学する一般の人たちも興奮した様子だった。

打ち上げ作業を指揮するいつもの席に座った岡田さんは、座席の後ろに掲げられた「平常心」という言葉どおり、「落ち着いていこう」とチームに連絡した。

打ち上げ時刻は午前１０時３７分５５秒。

両手を合わせ、祈るような表情のエンジニアもいた。

カウントダウンのコールが続く中、打ち上げを中止した発射０．４秒前が近づくにつれ、エンジニアたちの緊張感が高まるのがわかる。

そして・・・。
「イグナイター点火」
「ＭＥＩＧ（燃焼開始）」
「３、２、１、０」

カウントダウンは止まることなく、ついに、リフトオフの瞬間を迎えた。

青空に向かってロケットが発射台を離れる。
メインエンジンと補助ロケットブースターの炎と煙が、勢いよく噴き出る。

管制室では「高度・速度、正常」というコールが聞こえエンジニアたちの表情が和らぐ。

その後、補助ロケットブースターが計画どおり切り離されたことが確認されると、安心してガッツポーズをするエンジニアもいた。

さらに、打ち上げ２９６秒後。
メインエンジン「ＬＥ－９」の燃焼が終わった。

開発に難航したメインエンジンが役割を終えたことがわかると、エンジニアたちは「よっしゃ！ナイン（ＬＥ－９）頑張ったよ」などと拍手をしながら、これまでの労をねぎらった。

待ちに待った、打ち上げ成功か！？
その喜びの空気が管制室に充満しているように思えた。

ところが。

その直後、管制室の雰囲気は一変する。

ロケットは予定どおり、１段目と２段目の機体を切り離していた。
その後、行われるはずの第２段エンジンの着火が確認されないのだ。

第２段エンジン「ＬＥ－５Ｂ－３」は、前身の「Ｈ２Ａ」と「Ｈ２Ｂ」合わせて９８％以上の高い打ち上げ成功率を支えてきた。

実績ある第２段エンジンが着火しないという、まさかの事態。

ふだん冷静なはずのエンジニアたちが、頭を抱え、両目を見開き、動揺していた。
次々と「点火していない」という落胆の声があがる。
これまでの密着取材で、一度も見たことがない光景だった。

そして。

「ミッションを達成できないとの判断から指令破壊信号を送信しました」。

「失敗」を意味するアナウンスが行われ、打ち上げは終了した。

無念の「指令破壊」。
周りのエンジニアが、関係者への連絡などで慌ただしくなる中、岡田さんは、しばし、ぼう然としていた。

開発期間およそ１０年。
数多くの苦難を乗り越え、チーム一丸となって開発してきた「Ｈ３」の初号機とともに、搭載していた人工衛星「だいち３号」が失われた。

顔を机に突っ伏し、その現実を受け止めようとしているように見えた。

ひと言も発しないまま１５分が過ぎた。

「よし！」という小さなかけ声をつぶやき、顔を上げて最初に向かったのは、同じ部屋にいる「だいち３号」の開発責任者のもとだった。

頭を下げて「申し訳ないです」と謝ると、開発責任者は「しょうがないよ」と答えた。

短いやりとりのあと、岡田さんは肩を落としたまま、原因究明を行う管制室に急いだ。

午前１１時半
管制室では関係する多数のエンジニアが一堂に集い、事実関係の確認が行われていた。
原因として疑われたのは、今回も電気系のトラブルだった。

第２段エンジンを制御する「ＰＳＣ２」という機器で、電流と電圧の異常が検知されていた。

一報段階の事実関係を確認した岡田さん。
急いで、管制室を出て、次の対応にあたろうとしていた。

ひと言、今の気持ちについて問いかけると、眉間にしわを寄せ、鬼気迫る表情で、こう答えた。

「大至急、原因究明したいです。非常に重大なことなので、しっかり原因究明して早く皆さんに説明できるようにしたいと思います」

午後１時
管制室では、より詳しいデータの分析結果が報告された。
異常が起きた「ＰＳＣ２」は、第２段エンジンへの電源供給をコントロールする。
第２段エンジンが着火するはずのタイミングで、この機器の内部で、過電流＝過剰な電流が生じた可能性があるという。

午後２時
種子島宇宙センターでオンラインの記者会見が行われた。
岡田さんをはじめ、ＪＡＸＡ幹部などから、国民への謝罪とともに、原因究明を急ぎ、日本の宇宙開発への影響を最小限に抑えるという考えが示された。

会見のあと、現地にいる記者団の取材に応じた岡田さんは、率直な心境を吐露した。

「多くの皆さんが打ち上げのたびに期待を持って見ていただいたので、がっかりさせたという思いと申し訳ない気持ちでいっぱいです。いまもぼう然として何も頭に浮かびません」

今回の「指令破壊」という予想外の結果。
打ち上げ失敗の原因となった第２段エンジンは、ほぼ同じ設計のものが運用中の「Ｈ２Ａ」にも搭載されている。

「Ｈ３」２号機の打ち上げはもちろん、「Ｈ２Ａ」の今後の打ち上げは可能なのか。

さらに、国際的な月探査プロジェクト「アルテミス計画」にどのような影響があるのか。

ＪＡＸＡは、去年１０月にも小型ロケット「イプシロン」の打ち上げに失敗している。

重大な失敗が相次ぐ状況を踏まえると、プロジェクトの進め方に問題が無かったかも確かめなければならない。

責任者である岡田さんが、この事態をどう受け止めているのか、直接聞きたかった。

しかし、その機会がないまま、翌日の未明まで、私たちは撮影や取材に追われた。

リターン・トゥ・フライトへ

３月８日（打ち上げ翌日）
衝撃の打ち上げ失敗から一夜明けた８日。
午前９時ごろ、宿の前を偶然通りかかった岡田さんと話すことができた。

表情はひどく疲れていたが、意外にも、淡々とした口調でこう語った。

「私は一晩過ぎてもう吹っ切れましたよ。ロケットエンジニアというのは、そういうものです。これからチームに本格的に参加して、原因究明にあたりますよ」

国産ロケットの信頼性が大きく損なわれることが懸念される事態だが、一晩で気持ちの整理をなんとかつけ、できる限り早く、原因究明を終えたいという。

後日、改めて当時の言葉の意味を聞くと、岡田さんはこう答えた。

「当時は相当落ち込んでいましたが、明るくふるまおうとしたんだと思います。誤解を恐れずに言うと、ロケットエンジニアというのは、打たれ強いものです。たしかに『責任をどう感じているんだ』といった意見もあると思います。特に『だいち３号』を失ったことの意味を考えると、本当に申し訳なかったです。それでも、ベテランも若手も、日本の宇宙開発の未来を何とかしようという思いで、懸命に日々の原因究明にあたっています」

そして、今回の失敗を踏まえて、今後の開発にいかに臨むか、力強く語った。

「失敗というのは、本当にやってはいけないことです。ですが、失敗してしまった以上は、『ただでは起きないぞ』というつもりです。『Ｈ３』に一層磨きをかけるつもりで、できるだけ早く次の打ち上げができるよう、整えていきたいです」

総開発費２０００億円を超える国家プロジェクト。
２年の計画延長の末、初号機の打ち上げは失敗した。

日本の宇宙開発に与えた衝撃は計り知れない。

それでも、エンジニアたちは、開発段階から多くの困難に立ち向かい、乗り越えてきた。
日本の宇宙開発の未来を見据え、きょうも急ピッチで原因究明が進められている。

「Ｈ３」初の打ち上げ成功。
そのニュースを取材できる日が、１日でも早く実現するように願ってやまない。