Credit: U.S. Space Force
宇宙軍は、X-37Bの各ミッションでデータを大量に収集しており、今後の宇宙活動に役立てる
宇宙空間における将来の戦争の戦い方を国防総省が模索する中、宇宙空間で長年にわたり静かに運用されてきた謎のプラットフォームに注目が集まっている。全長9mの実験用スペースプレーンX-37B軌道実験機は、地球の大気圏に自律的に再突入し、米宇宙軍の将来計画にとって重要なツールとして浮上している。
実世界のデータ収集機は、5年前に設立された宇宙軍が、国家所有および商業資産のネットワークの拡大に伴い、小型衛星や軌道上のごみがますます密集していく領域でどのように活動すべきかを学ぶのに役立っている。
「X-37Bのようなプラットフォームを手に入れれば、よだれでいっぱいになる」と、チャンス・ソルツマン Gen. Chance Saltzman宇宙軍司令官は1月31日、独占インタビューで本誌に語った。ソルツマン大将は、競争の激しい領域で米国が軍事的優位性を保つために、宇宙軍にどのような装備を整えるのが最善かに今後数年で重大な決断を迫られることになる。
宇宙軍はスペースプレーンのデータを利用して次世代の能力開発に役立てている
新しい自動システムは、衝突回避の機会を数百万回も追跡した
最初の6回のミッションでX-37Bは軌道上で3,774日以上を過ごした。2023年12月28日に現在のミッションOTV-7を開始し、1月31日に軌道上で400日を過ごした。これと比較すると、1981年4月から2011年7月までのNASAのシャトル飛行において、スペースシャトルは1,323日間宇宙に滞在したにすぎない。
ボーイング製のこのスペースプレーンは、1999年から2004年まで実施されたNASAのオリジナルのX-37プログラムから派生したものだ。その後、DARPAに移管され、2010年に空軍のRCO（Rapid Capabilities Office）が引き継がれた。このスペースプレーンはロケットで垂直に打ち上げられるが、帰還時には飛行機のように水平に着陸する。
搭載ペイロードがほとんど未公表のこともあり、外部観測者は、このスペースプレーンのミッション領域や技術について公然と推測しています。空軍は長い間、このプラットフォームは信頼性が高く再利用可能なスペースプレーンの能力を実証し、地球に持ち帰ることができる実験内容をサポートすることが目的と主張してきた。
X-37Bは、再使用可能であるだけでなく、操縦性が高く、機敏であり、これまでの最長ミッションでは、地球に帰還するまでに約2年半の軌道飛行を行っている。
宇宙軍は、スペースプレーン内の搭載実験と、6回目のミッションで導入された付属のサービスモジュールでデータを収集している。
搭載カメラは、今回のミッション中にX-37Bと地球を捉えた。また、今回のミッションでは、初めてのエアロブレーキ操作も実施された。
出典：米宇宙軍
ソルツマン大将は、これらの調査結果は、宇宙をベースとした多くのミッション分野や将来の衛星プログラムにおける同軍の今後の方向性を示すものになるだろうと述べた。「これにより、物理法則に基づく現実世界のデータを応用して、より強靭なアーキテクチャの構築を検討することができます」という。
2010年に最初のミッションを打ち上げて以来、米軍はX-37Bの動きを秘密にしておき、スペースプレーンが着陸するまで、地球への帰還を発表しないようにしていた。
そのパターンを破り、宇宙軍は10月に、現在進行中のミッション中にスペースプレーンが初めて大気圏再突入マヌーバを行い、高楕円軌道（HEO）で放射線効果実験とテスト宇宙領域認識技術を実施すると発表した。
X-37Bは、地球大気の抵抗を利用して低軌道（LEO）に十分な時間留まり、サービスモジュールを安全に廃棄し、その後、テストと実験を再開する計画であった。
OTV-7ミッションは、X-37BがLEOのみならずHEOでも運用された初めてのミッションとなった。前空軍長官のヘザー・ウィルソンは以前、スペースプレーンが「卵のような軌道」を周回し、大気圏に十分近づいた後は自ら操縦できる能力について示唆していた。
つまり、敵は軌道上のどこに再出現するかわからないということとなる。ウィルソンは2019年のアスペン安全保障会議で聴衆にこのように語った。「そして、それが彼らを狂わせることはわかっています。それはとてもうれしいことです」。
HEOへの移動により、RCOと宇宙軍はスペースプレーンが新たな軌道領域にさらされるのを観察することが可能になった。LEOの上限は2,000 km（1,240マイル）だが、楕円軌道HEOの近地点は約1,000 km、遠地点は35,786 km以上だ。
空力ブレーキ操作能力の必要性により、スペースプレーンには故障保護、自律性、衝突回避のための変更が加えられた。ボーイング副社長のミシェル・パーカーは、OTV-7に先立ち、同社は新しい衝突回避システムを開発したと述べた。
パーカーは2月3日、カリフォーニア州エルセグンドのボーイングの衛星施設で本誌取材に応じ、宇宙が混雑し、スペースプレーンが多様な領域で運用されるにつれ、自律性が重要になると語った。
ソルツマン大将はX-37Bの現在のミッションの過程で、宇宙軍は約170万回の衝突回避の機会を特定したと述べ、「データについて話すとき、スプレッドシート上の4つか5つの数字について話しているわけではありません」と付け加えた。
減速飛行により、ソルツマン大将は同サービスの宇宙監視ネットワーク（Space Surveillance Network）を評価することができたと述べた。宇宙監視ネットワークは、軌道上にあるすべての人工物を検出、追跡、識別、分類する光学およびレーダーセンサーのグローバルな集合体だ。同大将は、今回の実験により、他の同様のセンサーがスペースプレーンの新しい軌道をどのように発見し追跡するか観察できたと述べている。
軌道変更に関するこのような実地データを収集することは、同等の敵対者による作戦上の不意打ちを回避するために宇宙軍にとって重要なことだ。
中国航天科技集団は、独自の再利用型実験スペースプレーン「神舟（シェンロン）」を開発した。同船は3回のミッションを完了し、観測者によってランデブーおよび近接操作と判断された操作を行い、小型衛星または物体を軌道に投入した。
北京は、このスペースプレーンについて厳格な機密保持を維持しており、外形はX-37Bに類似していると考えられている。2機のスペースプレーンは2023年12月に2週間以内に相次いで打ち上げられた。シェンロンは9月に軌道を離脱したが、X-37Bは現在も運用を継続している。
宇宙軍は、今後5年間の3大重点分野として、宇宙領域の認識、弾力性のある軌道上アーキテクチャ、そして「責任ある」対宇宙能力を挙げていると、ソルツマン大将は12月にフロリダ州オーランドで開催された宇宙軍協会の「Spacepower Conference」で述べた。
ソルツマン大将はインタビューで、X-37Bを実戦機として使用する計画はないが、同様の敵対的プラットフォームの潜在能力や戦術について考えを深め、より忠実度の高い訓練環境を設計するため今後も使用を続けると述べた。
宇宙での戦争の可能性に備えるにあたり、実験用プラットフォームを持つことは、「宇宙が無害な環境だった頃よりも、さらに価値のあるもの」になっていると彼は語った。
X-37Bは、宇宙軍が今後1年間にわたって最新の現場指揮を確立する上で重要な役割を果たすだろう。宇宙未来司令部は、宇宙における脅威環境の予測、戦術訓練の実施、ミッション領域の設計開発と検証を支援する構想だ。
正式に設置されれば、同司令部はX-37Bの軌道上活動から得られたデータと知見を活用し、空軍のRCOと協力して活動するとソルツマン大将は述べている。
「RCOは、未来司令部が課題と見なすものを検討し、興味深いと考える技術を検討し、X-37で知識や運用概念におけるギャップを知らせるデータを収集できるかを検討します」と彼は述べた。
宇宙軍は、X-37Bからのデータが将来のスペースプレーン設計にどのように役立つかについては、研究開発段階の初期であるため、共有を拒否したとソルツマン大将は指摘した。しかし、軌道上の衛星を軌道外に脱出させて整備工場のような場所で改修したり、プラットフォーム全体を一新したりするよりも、軌道上の衛星の整備にかかる潜在的なコストを評価するのに役立つ可能性があると彼は期待している。「これらの選択肢はすべて利用可能ですが、どれくらいの費用がかかるのでしょうか？どのミッションにどの選択肢が適しているのでしょうか？」と彼は述べた。
ソルツマン大将は、スペースプレーンが地球に帰還する時期と、8回目のミッションが開始される時期については、明確な回答を避けた。 過去の例では、直前回の帰還から1年以内に次のミッションが打ち上げられている。
ボーイングは継続的なアップグレードでX-37Bを維持してきたとパーカーは述べた。スペースプレーンでは、ボーイングの子会社Spectrolabが供給するバッテリーは第2世代、ソーラーセルは第3世代のものを使用している。「外見は同じでも、内部の多くはアップグレードされており、かなりの期間飛行を継続できます」（パーカー）。
改修により、X-37Bチームはプログラムの費用対効果を維持できたと、ソルツマン・パーカーはともに指摘し、資金調達の詳細については明らかにしなかった。
パーカーは、X-37Bは政府のプラットフォームであると強調しながらも、その特性は将来、軌道上での燃料補給や実験、デブリ回収をサポートする商業プラットフォームに適用される可能性があると述べた。
「宇宙産業と宇宙生態系が拡大するにつれ、再利用可能なプラットフォームでできることの機会も拡大すると思います」。
新しい自動衝突回避システムの特許は申請中であり、ボーイングは現時点ではこのシステムを他のプラットフォームに組み込む予定はないとしている。
宇宙軍の指導者たちは、中国やロシアとの競争が激化する中、その任務分野や能力についてより率直に語るようになってきた。ソルツマン大将が国家偵察局でミニットマンIII発射責任者および衛星オペレーターを務めていた当時、米軍は宇宙を戦場として表現したことは一度もなかったと彼は言う。
「私たちの目標は、衛星を軌道に打ち上げ、それが永遠に続くようにすることでした。もしそれが実現できれば、という意味では、ある程度静止していました」と彼は語った。
特に軌道上の安全な操縦は宇宙飛行の運用にとって非常に重要であるため、10月にX-37Bのカーテンを少し開けて、計画された一連の空力制動操作を明らかにした利点が軍にはあったとソルツマン大将は語った。
「それを実行するつもりであることを皆に知らせたかったのです」と語った。「他国にも観測してほしい。データを共有したいのです」。
X-37Bについて
X-37は、当初は「Future-X Pathfinder」として知られていた。NASAが宇宙へのアクセスコスト削減を目指し、機体、推進、運用技術など40以上の技術を研究する取り組みを開始した。NASAは1999年から2004年9月までこのプログラムを運営し、その後DARPAに引き継いだ。また、NASAは1998年から2001年にかけて、空軍研究本部が開発したX-37の縮小版X-40Aを使用して、低速・低高度でのテストを実施した。その後、2005年から2006年にかけて、DARPAはボーイングが製造したX-37Aのキャプティブ・キャリーおよびドロップテストを複数回実施し、これを受けて空軍は2006年11月にX-37B軌道試験機プログラムの開始を発表した。
現在までX-37Bは6回のミッションを完了しており、最初の打ち上げは2010年4月22日にケープカナベラル空軍基地からユナイテッド・ローンチ・アライアンスのアトラスV 501ロケットによって行われた。2023年12月28日にはスペースXのファルコン・ヘビーロケットによって打ち上げられ、1月31日に軌道周回400日を達成した。■
How The X-37B Is Shaping The Future Of The U.S. Space Force
Vivienne Machi February 21, 2025
https://aviationweek.com/space/budget-policy-regulation/how-x-37b-shaping-future-us-space-force
Vivienne Machi is the military space editor for Aviation Week based in Los Angeles.
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