おおすみ
OHSUMI

なぜ「最初の一機」が必要だったのか

1955年のペンシルロケット実験から始まった日本の宇宙研究は、まず観測ロケットで上空を目指した。 しかし、弾道飛行で一瞬だけ宇宙へ届くことと、地球を回り続ける軌道へ機械を入れることの間には大きな断絶があった。 1962年には、約30 kg級の衛星を5年以内に打ち上げるという目標が立てられる。 おおすみは、その目標が単なる願望で終わらないことを証明するための機体だった。 つまりこの衛星は、観測データ以上に衛星打上げという国家的な技術手順そのものを測っていた。

L-4Sはミューへの前哨戦だった

L-4Sは、L-3H観測ロケットに第4段キックモータを加えた4段式・全段固体ロケットだった。 ISASの公式説明では、L-4S計画はミュー計画のために衛星投入手順を模擬し、確かめる先行プロジェクトと位置づけられている。 液体ロケットのように細かく推力を制御するのではなく、最終段の姿勢を整え、適切なタイミングで点火して軌道速度へ近づける。 その中核にあったのが、地球の重力を利用しながら水平に近い向きへ飛行を寝かせていくグラビティターンの考え方だった。 おおすみの成功は、後のミュー系列ロケットによる本格的な科学衛星打上げへ、実務的な道をつけた。

機体は小さく、目的は鋭かった

おおすみ本体は、全長1 m、軌道投入時24 kgの非常に小さな衛星だった。 黒い球状の計器部と銀色の円錐、そしてチタン製モータを組み合わせた姿は、のちの箱型衛星とはまったく違う。 搭載機器も、精密加速度計、加速度計、温度計、テレメトリ、ビーコン、パイロット送信機、電池という、投入と状態確認に直結したものが中心だった。 長期観測よりも、ロケットの飛行と衛星の軌道上状態を読み解くための機械である。 初号機に必要だったのは豪華な観測装置ではなく、「入ったか、動いたか、どんな環境だったか」を確かめる最低限の感覚器だった。

成功確認までがミッションだった

打上げ直後、各地の追跡局が信号を受けたとしても、内之浦へ戻ってくるまで実験はまだ終わっていなかった。 おおすみが地球を一周し、日本上空へ戻る約2時間半後、15時56分10秒から16時06分54秒まで、内之浦で電波が受信された。 この10分ほどの信号が、軌道投入成功を決定づけた。 その後、信号レベルは低下し、翌日の第6周回ではかすかになり、第7周回では検出不能になる。 運用寿命は短かったが、その短い通信は一国の宇宙開発史を次の段階へ送る確認音になった。

33年の沈黙が残したもの

公式資料では、信号喪失の原因は予想以上の高温による電源容量の急減と考えられている。 だが、通信を失ってもおおすみは消えたわけではなかった。 近地点約350 km、遠地点約5,140 kmの大きく歪んだ楕円軌道を回り続け、2003年8月まで地球の周囲に残った。 その間に日本は、たんせい、しんせい、はくちょう、はやぶさへと、科学衛星と探査機の経験を積み上げていく。 おおすみは長く沈黙したまま、日本の宇宙機が始まった地点を指し続ける軌道上の記念碑になった。

衛星というより、最終段と一体の軌道投入実証機

おおすみは、観測機器を詰め込んだ自立衛星というより、L-4S第4段モータと計器部を一体化して「衛星投入という一連の手順」を確かめる機体だった。第4段燃焼後の質量は24 kgで、推進剤を使い切った構造体がそのまま軌道上の人工衛星になる。小型で単純な構成は、4度の失敗から得たデータを最短で次の試験へ返すための選択でもあった。

短命を前提に、必要な信号へ絞る

太陽電池を持たないおおすみは、銀酸化亜鉛電池5 Ahで短期間だけ動く。だから設計は、長期科学観測ではなく、加速度、温度、テレメトリ、ビーコン、パイロット信号へ絞られた。第1周回後に内之浦で受信された約10分の信号は、衛星の生存確認であると同時に、打上げ手順全体が成立したことを示す最重要データだった。

アンテナ配置も姿勢の不確かさと戦っている

L-4Sは誘導装置を持たず、グラビティターンと最終段の姿勢整定に大きく依存した。軌道投入後の姿勢も、現代の三軸安定衛星のように整え続けるわけではない。フック型2本とベリリウム銅ホイップ型4本のアンテナは、姿勢が多少変わっても追跡信号を拾えるようにするための保険であり、日本初の軌道投入成功を地上へ知らせる最後の命綱だった。

失敗解析を運ぶためのセンサー

精密加速度計と温度計は、衛星科学というより打上げ実験の復元装置だった。どの段階でどの加速度が出たか、内部温度がどこまで上がったかを地上で読み、次の機体やミュー計画へ返すために載っている。おおすみの設計は、成功しても失敗しても学びを残すことを狙った、実験機としての割り切りが強い。