PSLV
インド主力中型ロケット
1 概要
PSLV（Polar Satellite Launch Vehicle）は、ISRO（インド宇宙研究機関）が開発した4段式中型打上げロケットであり (1)、1994年以来インドの主力打上げ機として活躍している。固体と液体を交互に組み合わせた独自の推進システムを採用し、高い信頼性と柔軟性を実現している。
基本情報: - 製造: ISRO（Indian Space Research Organisation） - 本部: Bengaluru, India - 初打上げ: 1993年9月20日（失敗） - 初成功: 1994年 - 状態: 運用中 - ペイロード能力（SSO）: 1,100-1,800 kg（構成により変動） - ペイロード能力（GTO）: 1,050 kg（PSLV-XL）
技術的特徴: - 4段式設計（固体-液体-固体-液体の交互配置）(2) - モジュール設計（ブースター0-6基で構成変更可能）(3) - 記録保持（1回の打上げで104機の衛星を投入、2017年）(4) - 商業打上げ実績（345機の外国衛星、36ヶ国）(5) - 高信頼性（成功率94%、62回打上げ）(1)
市場ポジション: インド宇宙開発の主力機、小型衛星相乗り打上げサービスの世界的リーダー
2 開発歴史
2.1 開発の起源（1978-1982年）(6)
1978年: 600 kg級ペイロードを550 km太陽同期軌道に投入可能な打上げ機の研究開始
1980年11月: 初期構成案検討 - コア: 80トン固体推進剤搭載のブースター - ストラップオンブースター: 2基 - 液体段: 30トン推進剤搭載 - 上段: Perigee-Apogee System
1982年7月: 最終設計承認、予算認可 - PSLV開発プログラム正式開始 - Vikram Sarabhai Space Centre（VSSC）、Kerala州で開発開始
2.2 初期開発（1980年代-1990年代初頭）(2,6)
開発期間: 1980年代-1990年代初頭
最終構成（PSLV-D1）(6): - 第1段: (6 × S9ストラップオン + S125固体コア) - 第2段: L37.5液体段 - 第3段: S7固体段 - 第4段: L2液体段
開発目的: インドの Indian Remote Sensing（IRS）衛星を太陽同期軌道に投入するための専用打上げ機
2.3 初打上げと初期運用（1993-1994年）(6,7)
1993年9月20日: 初打上げ（PSLV-D1）(6): - ペイロード: IRS-1E衛星 - 打上げ場: Satish Dhawan Space Centre First Launch Pad（FLP）(7) - 結果: 失敗 - 原因: 姿勢制御問題により第2段と第3段が分離時に衝突 - 第1段・第2段性能: 予想通りに機能
1994年: 初成功(2): - 意義: 初回失敗後の成功、PSLV運用開始 - 影響: インド独自のIRS衛星打上げ能力確立
3 基本仕様
3.1 寸法・質量(1)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 全高 | 44.40 m（145.6 ft） |
| 直径 | 2.80 m（9.1 ft） |
| 打上げ時質量 | 229-320 トン（構成により変動） |
| 段数 | 4段 + ストラップオンブースター（0-6基） |
3.2 ペイロード能力(1,3)
| 軌道 | PSLV-CA | PSLV標準 | PSLV-XL |
|---|---|---|---|
| SSO (600km) | 1,100 kg | 1,750 kg | 1,800 kg |
| SSO (622km) | 1,100 kg | - | - |
| 極軌道/SSO | - | - | 1,600 kg |
| Sub-GTO | - | 1,425 kg | - |
| GTO | - | - | 1,050 kg |
注記: - ペイロード能力はストラップオンブースター数により変動 - PSLV-CA: Core Alone（ブースター0基） - PSLV-XL: Extended Length（ブースター6基、最大構成）
4 推進システム
4.1 第1段: PS1（固体ロケットモーター）(2,8)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 段名 | PS1 |
| 推進剤 | HTPB固体燃料（Hydroxyl-Terminated Polybutadiene） |
| 推進剤質量 | 138 トン |
| 最大推力 | 4,800 kN |
| 燃焼時間 | 約110秒 |
| 直径 | 2.8 m |
| 全高 | 20 m |
| モーターケース材質 | マレージング鋼 |
| 空質量 | 30,200 kg |
| ストラップオンブースター | 0-6基（構成により選択） |
| 総推力 | 5,300 kN（1,191,400 lbf） |
姿勢制御(2,8): - SITVC（Secondary Injection Thrust Vector Control）システム - ストロンチウム過塩素酸塩水溶液をS139排気に注入 - ピッチ・ヨー制御を提供
構成バリエーション(3): - PSLV-CA: 0基（Core Alone） - PSLV-DL: 2基（Dual Launch） - PSLV-QL: 4基（Quad Launch） - PSLV-XL: 6基（Extended Length、S-12モーター搭載PS0M-XLブースター）
4.2 第2段: PS2（液体エンジン）(8)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 段名 | PS2 |
| エンジン名 | Vikas |
| エンジン数 | 1基 |
| 推進剤 | UDMH/N₂O₄（ヒドラジン系/四酸化二窒素） |
| 推進剤質量 | 41.5 トン |
| 最大推力 | 800 kN |
| 飛行中推力 | 799 kN |
| 燃焼時間 | 約133秒 |
| 製造 | ISRO / LPSC（Liquid Propulsion Systems Centre） |
姿勢制御(8): - ピッチ・ヨー: エンジンジンバル（±4°、2軸、2アクチュエータ） - ロール: HRCM（Hot gas Reaction Control Motor）
4.3 第3段: PS3（固体ロケットモーター）(8)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 段名 | PS3 |
| 推進剤 | HTPB固体燃料 |
| 推進剤質量 | 7.6 トン |
| 最大推力 | 250 kN |
| 燃焼時間 | 113.5秒 |
| モーターケース材質 | Kevlar-ポリアミドファイバー |
| ノズル形式 | サブマージドノズル（埋め込み型） |
姿勢制御(8): - フレックスベアリングシールジンバルノズル - ±2°推力ベクトル制御 - ピッチ・ヨー制御
4.4 第4段: PS4（液体エンジン）(8)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 段名 | PS4 |
| エンジンタイプ | 再生冷却式ツインエンジン |
| エンジン数 | 2基 |
| 推進剤 | MMH/MON（モノメチルヒドラジン/混合窒素酸化物） |
| 推力（1基あたり） | 7.35 kN（真空） |
| 推力（2基合計） | 14.7 kN |
| 推進剤搭載量 | 1.6-2.6 トン（バリアント別） |
| 燃焼時間 | 425秒 |
| 比推力 | 308秒 |
| バリアント | L1.6、L2.0、L2.5（推進剤タンク容量別） |
HTPB推進剤技術(9): - PS1、PS3段でHTpb（Hydroxyl-Terminated Polybutadiene）固体推進剤使用 - 高エネルギー、優れた機械的特性 - LPSC（Liquid Propulsion Systems Centre）で開発
5 構成バリエーション
PSLVはモジュール設計により、ミッション要求に応じた柔軟な構成選択が可能である (3)。
5.1 主要構成
PSLV-CA（Core Alone）(3)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| ブースター数 | 0基 |
| 打上げ時質量 | 229 トン |
| SSO能力 | 1,100 kg |
| 初飛行 | 2007年4月23日 |
| 用途 | 小型ペイロードミッション |
PSLV-DL（Dual Launch）(3)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| ブースター数 | 2基 |
| 打上げ時質量 | 約260 トン |
| SSO能力 | 約1,400 kg |
| 用途 | デュアル衛星ミッション |
PSLV-QL（Quad Launch）(3)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| ブースター数 | 4基 |
| 打上げ時質量 | 約290 トン |
| SSO能力 | 約1,600 kg |
| 用途 | 複数衛星ミッション |
PSLV-XL（Extended Length）(3)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| ブースター数 | 6基（延長型PS0M-XLブースター） |
| ブースター推進剤量 | 12トン/基（HTPB推進剤） |
| 総ブースター推進剤 | 72 トン |
| 打上げ時質量 | 320 トン |
| SSO能力 | 1,800 kg |
| GTO能力 | 1,050 kg |
| 用途 | 最大ペイロードミッション |
| 特記 | S-12モーター搭載の最大能力構成 |
6 主要ミッション
6.1 Chandrayaan-1（月探査ミッション、2008年）(10,11)
ミッション概要: - 打上げ: 2008年10月22日 00:52 UTC - 打上げ機: PSLV-C11（PSLV-XL初使用）(11) - 打上げ場: Satish Dhawan Space Centre、Sriharikota - 月軌道投入: 2008年11月12日 - 軌道: 100 km月極軌道
主要成果(10): - 水の発見: 月面に水（H₂O）およびヒドロキシル（OH）の存在を検出 - 極域濃集: 極域に向かうほど水・ヒドロキシルの存在量が増加 - 観測機器: - NASA Moon Minerology Mapper（M3） - Miniature Synthetic Aperture Radar（Mini-SAR） - 運用期間: 2009年8月まで運用 - 意義: インド初の月探査ミッション、月の水発見に貢献
6.2 Mangalyaan（火星探査ミッション、2013年）(12,13)
ミッション概要: - 打上げ: 2013年11月5日 09:08 UTC（14:38 IST） - 打上げ機: PSLV-C25（PSLV-XL構成、25回目のPSLV、5回目のXL）(13) - 打上げ場: Satish Dhawan Space Centre、Sriharikota
軌道上昇マニューバ(13): 1. 2013年11月7日 2. 2013年11月8日 3. 2013年11月9日 4. 2013年11月11日 5. 2013年11月16日 6. 2013年12月1日: 火星遷移軌道投入
火星到達(12): - 巡航期間: 300日 - 火星軌道投入: 2014年9月24日 1:47:32 UT - 軌道投入バーン時間: 24分 - 最終軌道: 楕円軌道、周期76.7時間 - 運用終了: 2022年4月（姿勢制御用推進剤枯渇）
歴史的達成(12): 1. インド初の惑星間ミッション 2. アジア初の火星軌道到達 3. 世界で4番目の火星軌道到達機関（ソ連、NASA、ESAに次ぐ） 4. 初回試行で成功した初の火星ミッション
ミッションコスト(12): - 総コスト: ₹4.5 billion（約$70 million、2013年当時） - 特記: 世界で最も低コストの火星ミッション
6.3 PSLV-C37（104衛星世界記録、2017年）(4,14)
ミッション概要: - 打上げ: 2017年2月14日 - 打上げ機: PSLV-XL構成 - 打上げ場: Satish Dhawan Space Centre、Sriharikota - 軌道: 太陽同期軌道
主ペイロード: - Cartosat-2D: 680 kg（地球観測衛星、設計寿命5年）
副ペイロード（103基のナノサテライト）(14): - インド: 2基 - アメリカ: 96基 - 88基 Dove衛星（Planet Labs社） - 8基 LEMUR衛星 - カザフスタン: 1基 - イスラエル: 1基 - オランダ: 1基 - スイス: 1基 - UAE: 1基
記録(4): - 1回の打上げで104機の衛星を投入する世界記録 - 従来記録: ロシアDneprロケット37機（2014年6月19日） - 記録更新: SpaceX Transporter-1が143機（2021年1月24日）
商業的意義(14): - Planet Labs社の衛星群が143機に増加（当時世界最大の民間衛星群） - PSLV小型衛星相乗り打上げサービスの世界的地位確立
7 衛星プログラム
7.1 Indian Remote Sensing（IRS）衛星(15)
IRS概要: - 正式名称: Indian Remote Sensing Programme（IRSP） - 地位: 世界最大の民間用リモートセンシング衛星コレクション
Cartosat シリーズ(15)
Cartosat-1（IRS-P5）: - 用途: 高解像度パンクロマティック観測、地図作成 - 打上げ: PSLV
Cartosat-2シリーズ: - 用途: 高解像度地球観測、現場特定オンスポット画像 - 特徴: 単一パンクロマティックカメラ搭載
RISAT シリーズ(15)
RISAT（Radar Imaging Satellite）: - 用途: レーダー画像観測、軍事用途 - 特性: 光学画像衛星（Cartosat）を補完 - 技術: 合成開口レーダー（SAR） - 利点: 全天候観測能力、夜間観測可能
8 商業打上げ実績
PSLVは小型衛星相乗り打上げサービスの世界的リーダーとして高い評価を得ている (1)。
8.1 商業実績（2022年6月時点）(5)
| 項目 | 数値 |
|---|---|
| 外国衛星打上げ数 | 380機以上（345機confirmed） |
| 顧客国数 | 35+ヶ国（36ヶ国confirmed） |
| 商業収益（2013-2015年） | $101 million |
初の外国衛星打上げ(5): - 日時: 1999年5月26日 - 衛星: DLR-TUBSAT（ドイツ）、KITSAT-3（韓国） - 意義: ISRO商業打上げサービスの開始
主要顧客国(5): - アメリカ - イギリス - カナダ - フランス - ドイツ - 日本 - シンガポール - その他多数の新興宇宙国
8.2 商業運用体制(17,18)
Antrix Corporation(17)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 設立 | 1992年 |
| 所有 | 宇宙省（Department of Space）管轄 |
| 役割 | ISRO商業部門、打上げサービスマーケティング |
| 業務 | PSLV/GSLV商業打上げサービス提供 |
NewSpace India Limited（NSIL）(18)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 設立 | 2019年3月6日 |
| 所有 | 宇宙省管轄の公共事業体（PSU） |
| 役割 | ISRO商業部門（Antrixと類似） |
| 業務 | SSLV/PSLV/GSLV/LVM3打上げサービス、衛星製造、リモートセンシングサービス、技術移転 |
記録的ミッション: - PSLV-C37（2017年2月14日）: 1回の打上げで104機の衛星を投入（世界記録） - 複数国の商業衛星を含む相乗りミッション多数
9 コスト・市場競争力
9.1 打上げコスト(19,20)
| 項目 | 金額 |
|---|---|
| 打上げコスト | $15-35 million（ソースにより変動） |
| kg当たりコスト | $25,000-28,500/kg |
9.2 国際市場比較(19,20)
| ロケット | 打上げコスト | LEO能力 | kg当たりコスト | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| PSLV | $25-35M | 3,800 kg | $25,000-28,500/kg | インド |
| SpaceX Falcon 9（新品） | $62M | 22,800 kg | $5,000/kg | 米国 |
| SpaceX Falcon 9（再使用） | $50M | 22,800 kg | - | 米国 |
| Ariane 5 | $185M | - | - | 欧州 |
| Vega C | $37M | - | - | 欧州 |
| Atlas V | $110-160M | - | - | 米国 |
| Delta IV Heavy | $450M | - | - | 米国 |
市場ポジション(20): - 最も信頼性が高く、コスト効率的な小型衛星打上げロケットの一つ - Falcon 9はkg当たりコストで優位だが、PSLVは絶対コストで競争力 - 小型衛星オーナーにとって最適な選択肢の一つ
10 打上げ履歴・主要マイルストーン
10.1 飛行統計（2025年5月時点）(1)
| 項目 | 数値 |
|---|---|
| 総打上げ回数 | 62回 |
| 成功 | 58回 |
| 失敗 | 3回 |
| 部分失敗 | 1回 |
| 成功率 | 94%（部分失敗含む場合95%） |
| 年間打上げ頻度 | 4-6回（標準） |
10.2 主要マイルストーン(1,16)
1993年9月20日: 初打上げ（失敗） - 結果: 失敗 - 原因: 姿勢制御問題により第2段と第3段が分離時に衝突
1994年: 初成功 - 意義: 初回失敗後の成功、運用開始
2007年4月23日: PSLV-CA初飛行 - 構成: Core Alone（ブースター0基） - 結果: 成功 - 意義: 新バリアント初投入
2008年10月22日: Chandrayaan-1打上げ（PSLV-C11） - 構成: PSLV-XL（XL初使用） - 結果: 成功 - 意義: インド初の月探査ミッション、月の水発見に貢献
2013年11月5日: Mangalyaan打上げ（PSLV-C25） - 構成: PSLV-XL - 結果: 成功 - 意義: インド初の惑星間ミッション、アジア初の火星到達、$70 million低コスト
2017年2月14日: PSLV-C37 - 世界記録達成 - 構成: PSLV-XL - ペイロード: 104機の衛星（太陽同期軌道） - 結果: 成功 - 意義: 1回の打上げで104機の衛星を投入する世界記録達成
主要ミッション(16): - Astrosat: インド初の宇宙天文台 - Aditya-L1: インド初の太陽観測ミッション - 9機のIRNSS/NavIC衛星: インド独自航法システム構築
50回目打上げ: - ペイロード: スパイ衛星 - 意義: 信頼性実証の歴史的マイルストーン
2025年5月18日: 62回目打上げ - 意義: 最新打上げ記録（2025年5月時点）
11 打上げ施設
11.1 Satish Dhawan Space Centre(7,21)
所在地: Sriharikota、Andhra Pradesh州
First Launch Pad（FLP）(7,21)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 建設 | 1990年代初頭 |
| 初打上げ | 1993年9月20日（PSLV-D1、IRS-1E） |
| 主要用途 | PSLV、SSLV |
| 運用期間 | 30年以上 |
| 組立方式 | 垂直組立、Mobile Service Tower（MST）使用 |
PIF（PSLV Integration Facilities）拡張計画(7): - 予算: ₹475 crore - 完成後目標: 年間15回の打上げ - 意義: 打上げ頻度大幅増加
Second Launch Pad（SLP）(21)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 建設 | 2005年 |
| 運用開始 | 2005年5月5日（PSLV-C6） |
| 主要用途 | GSLV、LVM3（PSLVのスタンバイとしても機能） |
| 運用期間 | 約20年 |
主要インフラ(21): - Mobile Service Tower（MST） - 打上げパッド - 各段階準備施設 - 液体推進剤貯蔵・移送・整備施設 - 固体推進剤処理施設 - テレメトリ・追跡・指令ネットワーク - ミッションコントロールセンター
2つの打上げ複合施設(21): - FLP（First Launch Pad） - SLP（Second Launch Pad） - 両施設とも最先端の組立・クリーンルーム設備を保有
12 技術改良・将来計画
12.1 2022年生産契約(22)
2022年9月5日: NewSpace India Limitedが以下の企業コンソーシアムとPSLV-XL 5機の生産契約を締結
契約企業: - Hindustan Aeronautics Limited（HAL） - Larsen & Toubro（L&T）主導コンソーシアム
納入スケジュール(22): - 初号機: 契約後24ヶ月以内 - 残り4機: 6ヶ月ごとに順次納入
意義: 民間セクターへのPSLV生産移転
12.2 2025年エンジン改良(9)
2025年4月: IPRC（統合推進研究センター）で改良型エンジンの試験実施 - 性能向上: ペイロード能力が+15 kg増加 - 意義: 継続的な性能改善の実施
12.3 NGLV（Next Generation Launch Vehicle）計画(23,24)
開発承認(23)
2024年9月18日: 連邦内閣承認 - 予算: ₹8,240 crore - 開発期間: 96ヶ月（8年） - 開発飛行: 3回 - 初打上げ予定: 2034-2035年
技術仕様(23,24)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| プロジェクト名 | Project Soorya（旧称: ULV - Unified Launch Vehicle） |
| 段数 | 3段 |
| 再使用性 | 部分的再使用可能（第1段再使用） |
| LEO能力 | 30トン（LVM3の3倍） |
| コスト | LVM3の1.5倍のコスト for 3倍のペイロード |
| 主要特徴 | 再使用可能第1段による大幅コスト削減 |
PSLV/GSLV置き換え計画(23)
ISRO前議長S. Somanath声明: - NGLV統合後、LVM3とSSLVを除く全打上げ機を退役 - PSLVとGSLVは置き換えられる - LVM3とSSLVは継続運用
目的(24): - BAS（Bharatiya Antariksh Station）: インド宇宙ステーション構築 - 有人月面着陸: 2040年までに達成
13 特記事項
13.1 主要技術革新
- 4段式交互推進システム(2)
- 固体-液体-固体-液体の独自配置
- 各段階で最適な推進方式を採用
- 高効率と信頼性の両立
- モジュール設計の柔軟性(3)
- ブースター数（0-6基）を選択可能
- ミッション要求に応じた最適構成
- PSLV-CA（229t）〜PSLV-XL（320t）
- 世界記録の相乗り打上げ(4)
- 2017年に104機の衛星を1回で投入
- 小型衛星相乗り打上げサービスのパイオニア
- 88機のDove衛星（Planet Labs）含む
- 高い信頼性(1)
- 94%の成功率（62回打上げ）
- インド宇宙開発の主力機として30年以上運用
- IRS、Chandrayaan-1、Mangalyaan、Astrosat、Aditya-L1等の重要ミッション成功
- 歴史的惑星探査ミッション
13.2 市場における役割
PSLVは以下の役割を担う:
- インド政府衛星打上げ(15)
- IRS（世界最大の民間リモートセンシング衛星群）
- RISAT（軍事用レーダー画像衛星）
- Cartosat（高解像度地図作成）
- IRNSS/NavIC（航法衛星コンステレーション）
- 商業打上げサービス(5)
- 380機以上の外国衛星打上げ実績
- 35+ヶ国の顧客
- $101 million商業収益（2013-2015年）
- 小型衛星相乗り(4)
- 世界的リーダーとしての地位確立
- 104機同時打上げ世界記録（2017年）
- 科学探査ミッション(16)
- Chandrayaan-1（月探査、水発見）
- Mangalyaan（火星探査、アジア初）
- Astrosat（宇宙天文台）
- Aditya-L1（太陽観測）
- コスト効率(19,20)
- $25-35M/打上げの競争力ある価格
- 柔軟な構成選択により最適コストを実現
- 小型衛星オーナーに最適
13.3 インド宇宙開発における役割
PSLVはインド宇宙開発の中核として以下を実現: - IRS衛星打上げ: 世界最大の民間リモートセンシング衛星群構築 - 科学探査: 月・火星・太陽探査の成功 - 商業サービス: 世界36ヶ国345機の外国衛星打上げ - 技術実証: 4段式交互推進、モジュール設計、相乗り打上げ - 将来への橋渡し: 2034-2035年のNGLV導入まで主力機として継続
30年以上の運用実績(1)と94%の成功率(1)は、PSLVが世界で最も信頼性の高い中型ロケットの一つであることを証明している。