長征10号(CZ-10)
Long March 10 - China’s Crewed Lunar Rocket
1 概要
長征10号(CZ-10, Long March 10)は、中国が開発中の有人月面探査専用ロケットであり (1,2)、2030年までに中国人宇宙飛行士を月面に着陸させるという国家目標を支える戦略的ロケットである。
基本情報: - 製造: CALT(中国運載火箭技術研究院) - 初打上げ: 2026年(予定、無人試験) - 有人月面着陸: 2030年以前 - 状態: 開発完了、試験段階 - ペイロード能力(LEO): 70,000 kg - ペイロード能力(TLI): 27,000 kg
技術的特徴: - 🌕 有人月面探査専用設計(Mengzhou宇宙船 + Lanyue着陸船) - 🚀 直径5メートル(新世代大型ロケット) - 🔧 YF-100Kエンジン×21基(LOX/ケロシン、再使用設計) - 🔄 第1段再使用化計画(将来型) - 🛰️ 2回打上げアーキテクチャ(乗員機と着陸機を別々に打上げ) - ⚡ 総推力2,678トン(26,780 kN)
市場ポジション: 中国有人月面計画の中核、米国Artemis計画への対抗
2 基本諸元
2.1 寸法・質量
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 全高 | 92.5 m |
| 直径(コア・ブースター) | 5.0 m |
| 打上げ時質量 | 2,187,000 kg(2,187トン) |
| 段数 | 3段 + 2ブースター |
| 初打上げ(計画) | 2026年 |
| 有人初飛行(計画) | 2029-2030年 |
注記: 直径5メートルは長征5号(CZ-5)、長征7号(CZ-7)と同等
2.2 ペイロード能力
| 軌道 | ペイロード能力 |
|---|---|
| LEO(低軌道) | 70,000 kg(70トン) |
| TLI(月遷移軌道) | 27,000 kg(27トン) |
比較: - 長征5号(LEO): 25,000 kg - 長征9号(LEO、計画): 150,000 kg - Saturn V(TLI): 45,000 kg - SLS Block 1(TLI): 27,000 kg
市場: CZ-10はSLS Block 1と同等の月面探査能力
3 推進システム
3.1 YF-100K エンジン - 中国最強級ケロシンエンジン
YF-100Kは、YF-100(長征5号、長征7号で使用)の改良型であり、推力130トン級(1,300 kN)の再使用設計エンジンである。
3.2 ブースター(2基)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| エンジン名 | YF-100K |
| エンジン数 | 7基/ブースター × 2ブースター = 14基 |
| 推進剤 | LOX(液体酸素)/ ケロシン(RP-1) |
| エンジンサイクル | 酸素リッチ段階燃焼サイクル |
| 推力(1基) | 約130トン(1,300 kN) |
| 推力(ブースター合計) | 18,200 kN(1,820トン) |
3.3 第1段(コアステージ)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| エンジン名 | YF-100K |
| エンジン数 | 7基 |
| 推進剤 | LOX(液体酸素)/ ケロシン(RP-1) |
| 推力(合計) | 9,100 kN(910トン) |
総推力(リフトオフ時): - ブースター2基(14エンジン): 18,200 kN - 第1段コア(7エンジン): 9,100 kN - 合計(21エンジン): 27,300 kN(2,730トン)
3.4 第2段・第3段
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 第2段エンジン | YF-100M(ケロシン、真空最適化型)× 1基 |
| 第3段エンジン | 不明(おそらくLOX/LH2またはLOX/ケロシン) |
技術的特徴: - 酸素リッチ段階燃焼サイクル: 高効率・高性能 - 再使用設計: YF-100Kは将来的な第1段再使用を見据えた設計 - 高信頼性: 有人ミッション対応の高い信頼性要求
4 有人月面探査ミッション構成
4.1 2回打上げアーキテクチャ
中国の有人月面探査は、2機のCZ-10を使用する2回打上げ方式を採用している。
打上げ1: Lanyue着陸船 - ペイロード: Lanyue(揽月)着陸船 - 軌道: 月軌道へ直接投入 - 内容: 無人月着陸船を先に月軌道へ送る
打上げ2: Mengzhou宇宙船 + 乗員 - ペイロード: Mengzhou(夢舟)宇宙船 + 乗員3名 - 軌道: 月軌道へ直接投入 - 内容: 宇宙飛行士3名を乗せた宇宙船を打上げ
月軌道ランデブー: 1. 月軌道でMengzhouとLanyueがランデブー・ドッキング 2. 乗員2名がLanyue着陸船に移乗 3. Lanyue着陸船が月面へ降下 4. 月面滞在(滞在時間: 未発表) 5. Lanyue上昇段が月面から離陸 6. 月軌道でMengzhouと再ドッキング 7. 乗員全員がMengzhouに戻る 8. Mengzhouが地球帰還
比較: 米国Apollo計画 - Apollo: Saturn Vロケット1機で全機材打上げ - CZ-10: 2機に分散(安全性向上、技術的リスク低減)
5 開発経緯
5.1 計画段階(2010年代)
2010年代中盤: 有人月面探査計画の検討開始 - 中国政府が有人月面探査を国家目標に設定 - ロケット開発計画の策定開始
2018年-2020年: CZ-10設計確定 - YF-100Kエンジン開発開始 - 5メートル直径コア構造の設計 - 有人安全性要求の策定
5.2 開発段階(2021年-2024年)
2021年-2023年: 主要コンポーネント開発 - YF-100Kエンジン開発・試験 - 推進剤タンク製造技術確立 - 電子機器・誘導システム開発
2024年4月: 開発完了発表 (2) - プログラム開発が完了 - 試験段階へ移行
5.3 試験段階(2025年)
2025年4月: YF-100Kエンジン4基並列燃焼試験成功 - 4基のYF-100Kエンジンを同時点火 - 総推力500トン以上を実証
2025年8月15日: 第1回スタティックファイア試験成功 (3) - 打上げ場: 文昌宇宙発射場(海南島) - 内容: 短縮型第1段試験機による7エンジン同時燃焼試験 - 結果: ✅ 成功
2025年9月: 第2回スタティックファイア試験成功 (4) - 燃焼時間: 320秒(フルミッション時間) - 内容: 7基のYF-100Kエンジン長時間燃焼 - 結果: ✅ 成功 - 意義: 計画された2回のスタティックファイア試験が全て完了
2025年11月(予定): 機体搬入 - 全機体の文昌射場への搬入完了予定
6 打上げ計画
6.1 無人試験飛行(2026年)
打上げ1: CZ-10 無人試験飛行 - 時期: 2026年 - ペイロード: Mengzhou宇宙船(無人) - 目的: ロケット性能実証、宇宙船軌道試験 - 軌道: LEO(低軌道)
打上げ2: 月軌道試験(2026年-2027年) - 時期: 2026年-2027年 - ペイロード: Mengzhou宇宙船またはLanyue着陸船(無人) - 目的: 月軌道投入能力実証 - 軌道: TLI(月遷移軌道)
6.2 有人月面探査(2029年-2030年)
中国初の有人月面着陸ミッション - 時期: 2030年以前 - 乗員: 3名(うち2名が月面着陸) - 打上げ場: 文昌宇宙発射場(海南島) - 滞在時間: 未発表(数日間と推定) - 着陸地点: 未発表(月の南極域が有力)
NSSL要件との比較: - 米国: SLS(2024年Artemis I成功) - 中国: CZ-10(2026年初飛行、2030年有人月面)
7 射場建設
7.1 文昌宇宙発射場(海南島)
新射場建設: - 場所: 海南省文昌市(既存射場の近隣) - 用途: CZ-10専用射場 - 状態: 建設中 - 完成: 2025年-2026年
既存施設: - 文昌宇宙発射場は長征5号、長征7号の射場として運用中 - CZ-10専用の新射場を隣接地に建設
利点: - 低緯度(19°N): 打上げ効率が良い - 海上輸送: 大型ロケットの輸送が容易 - 安全性: 人口密集地から離れた場所
8 バリエーション
8.1 CZ-10A(LEO専用型)
仕様: - 構成: 単一コア(ブースターなし) - エンジン: YF-100K × 7基(第1段)、YF-100M × 1基(第2段) - ペイロード(LEO): 約20-30トン(推定) - 用途: 宇宙ステーション補給、LEO衛星打上げ
開発状況: 計画中
8.2 CZ-10(標準型)
仕様: - 構成: コア + 2ブースター - エンジン: YF-100K × 21基(リフトオフ時) - ペイロード(LEO): 70トン - ペイロード(TLI): 27トン - 用途: 有人月面探査、月軌道ミッション
開発状況: 試験段階
9 技術的特徴
9.1 1. YF-100K再使用設計エンジン
YF-100Kの革新性: - 推力130トン級: 中国最強級のケロシンエンジン - 酸素リッチ段階燃焼サイクル: 高効率(SpaceX Raptor、Blue Origin BE-4と同系統) - 再使用設計: 将来的な第1段再使用化を見据えた設計 - 高信頼性: 有人ミッション対応
YF-100Kとの比較: - YF-100(CZ-5/7): 推力120トン、使い捨て - YF-100K(CZ-10): 推力130トン、再使用設計
9.2 2. 多数エンジンクラスター化
エンジン配置: - リフトオフ時: 21基のYF-100Kエンジンが同時点火 - 信頼性向上: エンジン1基が故障してもミッション継続可能(エンジンアウト能力)
比較: - Falcon 9: 9基のMerlin 1Dエンジン - Falcon Heavy: 27基のMerlin 1Dエンジン - CZ-10: 21基のYF-100Kエンジン
中国の技術蓄積: - 長征5号: YF-100エンジン × 8基(4基 × 2ブースター) - CZ-10: YF-100Kエンジン × 21基(7基 × 3コア)
9.3 3. 有人安全性設計
有人ミッション要求: - 信頼性要求: 99.9%以上(推定) - 脱出システム: Mengzhou宇宙船に緊急脱出装置搭載 - 冗長性: 多数エンジンによる故障時対応 - 品質管理: 有人宇宙船(神舟)の品質管理基準を適用
10 競合・国際比較
10.1 有人月面探査ロケット比較
| ロケット | 国 | LEO能力 | TLI能力 | 初飛行 | 有人月面 | 状態 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CZ-10 | 中国 | 70 t | 27 t | 2026年(計画) | 2030年以前 | 試験段階 |
| SLS Block 1 | 米国 | 95 t | 27 t | 2022年 | 2026年(Artemis III) | 運用中 |
| SLS Block 1B | 米国 | 105 t | 40+ t | 2028年(計画) | - | 開発中 |
| Starship/SH | 米国 | 150-250 t | 100+ t | 2023年(軌道未達) | 2027年(HLS) | 開発中 |
| Saturn V | 米国 | 140 t | 45 t | 1967年 | 1969年-1972年 | 退役 |
市場ポジション: - SLS Block 1と同等: TLI 27トンで同じ能力 - Artemis計画への対抗: 米国主導の月面探査に対する中国の回答 - 技術実証: 再使用設計エンジン、多数エンジンクラスター化
11 将来計画
11.1 第1段再使用化
計画: - CZ-10の第1段ブースター・コアを垂直着陸により回収・再使用する計画 - YF-100Kエンジンは既に再使用設計
開発状況: 将来計画(時期未定)
技術的課題: - 着陸脚の追加 - 推進剤余剰量の確保 - 着陸誘導・制御システムの開発
11.2 長征10号改良型
CZ-10 HTO(Heavy Throw-Off): - より大型のペイロードに対応する改良型(計画段階) - ブースター追加、エンジン増強
11.3 火星有人探査への応用
計画: - CZ-10技術を基に、将来的な火星有人探査ロケットへ発展 - 中国は2040年代の火星有人探査を検討中
12 まとめ
長征10号(CZ-10)は、中国初の有人月面探査を実現する戦略的ロケットであり、以下の特徴を持つ:
技術的成果: - ✅ YF-100K再使用設計エンジン(21基クラスター化) - ✅ 有人安全性要求を満たす高信頼性設計 - ✅ TLI 27トン(SLS Block 1と同等)
開発進捗: - ✅ 開発完了(2024年4月) - ✅ スタティックファイア試験2回成功(2025年8-9月) - ⏳ 初飛行(2026年予定) - ⏳ 有人月面着陸(2030年以前)
戦略的意義: - 🌕 中国人宇宙飛行士を月面に着陸させる国家目標の実現 - 🚀 米国Artemis計画への対抗 - 🔬 再使用ロケット技術の実証
CZ-10の成功は、中国が米国に次ぐ第2の有人月面探査国となることを意味し、21世紀の宇宙開発競争における重要なマイルストーンとなる。