朱雀2号（Zhuque-2）
Zhuque-2 - World’s First Methane-Fueled Orbital Rocket
1 概要
朱雀2号（Zhuque-2, ZQ-2）は、世界初のメタン燃料で軌道到達に成功したロケットであり、藍箭航天（LandSpace）が開発した民間商業ロケットである (1)。2023年7月12日の3号機で軌道投入成功を達成し、メタンロケット時代の幕開け を象徴する歴史的ロケットとなった。
1.1 基本諸元
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 全高 | 49.5m |
| 直径 | 3.35m |
| 打上げ時質量 | 219ton |
| 段数 | 2段 |
| 初打上げ | 2022年12月14日 |
| 打上げ回数 | 6回（2025年時点） |
| 成功率 | 83%（6回中5回成功） |
| 運用状況 | 運用中 |
1.2 ペイロード能力
| 軌道 | ペイロード質量 |
|---|---|
| LEO（500km） | 1,500kg |
| SSO（500km） | 1,000kg |
1.3 推進システム
1.3.1 第1段
- エンジン: 天鵲-12（TQ-12）× 4基（クラスター）
- 推進剤: LOX/液化メタン（LNG）
- 海面推力: 2,672kN（合計）
- 単機推力: 668kN
- 燃焼時間: 約170秒
TQ-12の特徴: - 世界初: 軌道到達成功したメタンエンジン - 再使用設計: 50回再使用を想定 - 推力調整: 30%-100%のスロットル制御
1.3.2 第2段
- エンジン: 天鵲-12（TQ-12）× 1基
- 推進剤: LOX/液化メタン（LNG）
- 真空推力: 768kN
- 燃焼時間: 約350秒
- 再点火能力: あり（複数回軌道投入可能）
2 技術的特徴
2.1 1. 世界初のメタン燃料軌道到達成功
朱雀2号は 2023年7月12日、世界初のメタン燃料軌道到達 を達成した (1)：
2.1.1 歴史的意義
世界初の記録: | 記録 | 日時 | 意義 | |—–|——|——| | メタン軌道到達 | 2023-07-12 | 朱雀2号3号機（世界初） | | 民間メタン | 2023-07-12 | 民間企業初のメタン軌道成功 | | 中国民間軌道 | 2020-11-07 | Ceres-1（谷神星1号）が先行 |
競合他社: - Blue Origin: New Glenn（開発中、メタン） - Relativity Space: Terran 1（メタン、2023年失敗） - SpaceX: Starship（メタン、2023-2024年試験中）
2.1.2 メタン推進剤の選択理由
メタンの利点:
性能: - 比推力: ケロシンより高い（~365秒 vs ~340秒） - 密度比推力: 水素より高い（貯蔵密度が高い）
再使用適合性: - クリーン燃焼: ケロシンのようなコーキング（炭素付着）が少ない - 冷却効率: 優れた冷却特性（再生冷却に適する） - 整備容易: エンジン清掃・検査が簡素
コスト: - 安価: 天然ガス由来、ケロシンより安い - 入手容易: 世界中で入手可能
火星探査: 火星大気（CO₂）から製造可能（ISRU: In-Situ Resource Utilization）
2.1.3 ケロシン・水素との比較
| 推進剤 | 比推力（真空） | 密度 | 貯蔵温度 | 再使用適合性 | コスト |
|---|---|---|---|---|---|
| メタン（CH₄） | ~365秒 | 423kg/m³ | -162°C | ✅ 高 | 低 |
| ケロシン（RP-1） | ~340秒 | 810kg/m³ | 常温 | ⚠️ 中（コーキング） | 中 |
| 液体水素（LH₂） | ~450秒 | 71kg/m³ | -253°C | ✅ 高 | 高 |
2.2 2. 藍箭航天（LandSpace） - 中国民間宇宙企業
朱雀2号を開発した 藍箭航天（LandSpace） は中国の代表的民間ロケット企業である (1)：
2.2.1 企業概要
設立: 2015年6月 本社: 北京市 従業員: 約500名（2025年時点）
資金調達: - シリーズA-E: 累計約40億元（約600億円） - 投資家: 深創投、招銀国際、中金資本等
2.2.2 ビジネスモデル
商業打上げサービス: - ターゲット: 小型衛星コンステレーション - 価格: 競争力ある価格設定 - 柔軟性: 顧客要求に応じた打上げ
技術開発: - TQ-12エンジン: 自社開発メタンエンジン - 再使用技術: 50回再使用を目標
2.2.3 朱雀シリーズ
| ロケット | 推進剤 | 初打上げ | 結果 |
|---|---|---|---|
| 朱雀1号（ZQ-1） | 固体推進剤 | 2018-10-27 | ❌ 失敗（軌道投入失敗） |
| 朱雀2号（ZQ-2） | LOX/メタン | 2022-12-14 | ✅ 成功（2023年3号機で軌道） |
2.3 3. 天鵲-12（TQ-12）メタンエンジン
朱雀2号の心臓部である 天鵲-12（TQ-12, Tianque-12）エンジン は世界初の軌道級メタンエンジンである (1)：
2.3.1 TQ-12仕様
性能: - 推力: 668kN（海面）、768kN（真空） - 比推力: 335秒（海面）、365秒（真空） - スロットル範囲: 30%-100% - 燃焼圧力: 約80bar
設計特徴: - ガスジェネレーター サイクル: シンプルで信頼性高い - 再生冷却: メタンで燃焼室を冷却 - 再使用設計: 50回再使用を想定 - 推力ベクトル制御: ジンバル機構
2.3.2 開発経緯
2016年: 設計開始 2018年: 初の地上燃焼試験 2019年: 100秒燃焼試験成功 2022年: 初の飛行試験（朱雀2号初号機）
技術的挑戦: - メタン供給: -162°C極低温メタンの供給系統 - 燃焼安定性: メタン特有の燃焼特性への対応 - シール技術: 極低温環境下のシール
2.4 4. 酒泉衛星発射センターでの打上げ
朱雀2号は 酒泉衛星発射センターの商業射座 から打上げられる (1)：
2.4.1 商業射座（PAD-603）
特徴: - 商業専用: 民間ロケット専用射点 - シンプル設備: 最小限のGSE - 柔軟運用: 短い準備期間
対応ロケット: - 朱雀2号: 藍箭航天 - 谷神星1号: Galactic Energy - 快舟1A: CASIC
2.5 5. 打上げ実績と信頼性
朱雀2号は 6回の打上げで5回成功（83%成功率） を達成している (1)：
2.5.1 打上げ履歴
| 号機 | 打上げ日 | 結果 | 原因/成果 |
|---|---|---|---|
| 初号機 | 2022-12-14 | ❌ 失敗 | 第2段エンジン異常 |
| 2号機 | 2023-07-12 | ✅ 成功 | 世界初メタン軌道到達 |
| 3号機 | 2023-12-09 | ✅ 成功 | 商業衛星打上げ |
| 4号機 | 2024-03-27 | ✅ 成功 | 複数衛星投入 |
| 5号機 | 2024-07-12 | ❌ 失敗 | 第1段異常 |
| 6号機 | 2024-12-05 | ✅ 成功 | 信頼性回復 |
成功要因: - 迅速な失敗対応: 初号機失敗から7ヶ月で成功 - 技術改良: 毎回のミッションから学習 - 品質管理: 民間企業としての効率的品質管理
3 主要ミッション
3.1 世界初メタン軌道到達（2023年7月12日）
2号機（3号機）ミッション: - ペイロード: 軌道投入実証ペイロード - 軌道: LEO 500km - 結果: 完全成功
歴史的意義: - 世界初: メタンロケットの軌道到達 - 民間初: 民間企業のメタン成功 - 技術実証: TQ-12エンジンの実用性証明
国際的反響: - 宇宙産業: メタン推進剤の実用化を実証 - SpaceX: Starship開発への影響 - 中国民間宇宙: 技術力の証明
3.2 商業衛星打上げ（2023年12月〜）
3号機以降: - 顧客: 中国国内の小型衛星企業 - 衛星種類: 通信衛星、地球観測衛星 - 打上げ形態: 単独または相乗り
4 技術的課題
4.1 メタン推進剤の取扱い
課題: - 極低温: -162°C（液化メタン）、-183°C（液体酸素） - ボイルオフ: 継続的な蒸発損失 - 安全性: 可燃性ガスの漏洩リスク
対策: - 断熱タンク: 真空断熱、多層断熱材 - 継続補給: 打上げ直前まで推進剤補給 - ガス検知: メタン濃度センサー常時監視
4.2 再使用技術の開発
目標: - 第1段回収: 垂直着陸回収 - 再使用回数: 50回 - コスト削減: 打上げコスト70%削減
開発状況: - 着陸脚: 設計完了、地上試験中 - 推力制御: 着陸用スロットル制御開発中 - 実証計画: 2026年初の回収実験予定
4.3 競合ロケットとの競争
4.3.1 中国国内
| ロケット | SSO 500km | 推進剤 | 企業種別 | 成功率 |
|---|---|---|---|---|
| 朱雀2号 | 1.0ton | LOX/メタン | 民間 | 83% |
| 谷神星1号 | 0.3ton | 固体 | 民間 | 100% |
| 快舟1A | 0.2ton | 固体 | 国有（CASIC） | 92% |
| 長征6号 | 1.08ton | LOX/ケロシン | 国有（CALT） | 93% |
朱雀2号の差別化: - メタン: 唯一のメタンロケット - 再使用計画: 民間初の本格的再使用開発 - 技術革新: 世界初の実績
4.3.2 国際競合（メタンロケット）
| ロケット | 企業 | 国 | SSO 500km | 状況 |
|---|---|---|---|---|
| 朱雀2号 | LandSpace | 中国 | 1.0ton | ✅ 運用中 |
| Starship | SpaceX | 米国 | 100ton+ | 試験中 |
| New Glenn | Blue Origin | 米国 | 13ton | 開発中 |
| Terran R | Relativity | 米国 | 20ton | 開発中 |
朱雀2号の優位性: - 世界初: メタン軌道到達実績 - 運用中: 既に商業打上げ実施 - 実用規模: 小型だが実用的ペイロード
4.4 市場規模の限界
課題: - ペイロード: SSO 1ton（小型市場） - 価格: 固体ロケット（谷神星1）との競争 - 需要: 中国国内小型衛星市場の限定的規模
対策: - 朱雀3号: より大型のメタンロケット開発中 - 再使用: コスト削減で競争力強化 - 国際市場: 海外顧客の開拓
5 将来展望
5.1 朱雀3号（ZQ-3）大型メタンロケット
開発状況: 開発中（2026年初打上げ予定）
仕様（計画）: - ペイロード: LEO 20ton、SSO 15ton - 推進剤: LOX/メタン - エンジン: TQ-15（次世代メタンエンジン） - 再使用: 第1段完全再使用
市場ポジション: - Falcon 9級: 中型商業市場への参入 - 国際競争力: 再使用でコスト競争力強化
5.2 再使用実用化（2026年〜）
目標: - 2026年: 初の第1段回収実験 - 2028年: 実用再使用運用開始 - 2030年: 50回再使用達成
再使用効果: - コスト削減: 打上げコスト70%削減 - 競争力: 国際市場での価格競争力 - 高頻度: 短期間での再打上げ
5.3 国際商業市場への進出
ターゲット: - アジア太平洋: 小型衛星コンステレーション - 中東: 技術実証衛星 - 南米: 地球観測衛星
競争力: - メタン技術: 世界初の実績でブランド力 - 価格: 再使用で競争力強化 - 柔軟性: 顧客要求への柔軟対応
6 比較: 世界のメタンロケット
| ロケット | 企業 | 国 | LEO能力 | 推進剤 | 初打上げ | 軌道成功 | 状況 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 朱雀2号 | LandSpace | 中国 | 1.5ton | LOX/メタン | 2022 | ✅ 2023 | 運用中 |
| Starship | SpaceX | 米国 | 100-150ton | LOX/メタン | 2023 | 進行中 | 試験中 |
| New Glenn | Blue Origin | 米国 | 45ton | LOX/メタン | 未 | - | 開発中 |
| Terran R | Relativity | 米国 | 20ton | LOX/メタン | 未 | - | 開発中 |
| Neutron | Rocket Lab | 米国/NZ | 13ton | LOX/メタン | 未 | - | 開発中 |
7 参照文献
ファイルパス: C:\Users\xprin\github\tech-research-portfolio\projects\rockets_facilities\docs\rockets\china\Zhuque-2.qmd
完成日: 2025-10-22
対応YAMLデータ: C:\Users\xprin\github\tech-research-portfolio\projects\rockets_facilities\data\rockets\china\Zhuque-2.yaml
関連発射施設: 酒泉衛星発射センター