Nova
Stoke Space完全再使用ロケット
1 概要
Novaは、Stoke Space Technologies社が開発中の完全再使用型2段式ロケットであり (1)、第1段・第2段ともに回収・再使用を目指す点でFalcon 9を超える野心的な設計を特徴とする (2)。
基本情報:
- 製造: Stoke Space Technologies（米国ワシントン州ケント）
- 初飛行予定: 2026年後半（SLC-14、ケープカナベラル）
- 状態: 開発中
- ペイロード能力（LEO）: 3,000 kg（完全再使用）〜 7,000 kg（使い捨て）
技術的特徴:
- フルフロー段燃焼サイクルエンジン（Zenith）: SpaceX Raptorに次ぐ実用化例 (3)
- 金属製再生冷却熱シールド: 第2段の大気圏再突入を液体水素冷却で実現 (4)
- 完全再使用設計: 第1段のRTLS回収に加え、第2段も推進着陸で回収
- 3Dプリント製造: エンジン燃焼室・ノズルを積層造形で製造
市場ポジション: Falcon 9（22.8 t）とElectron（0.3 t）の中間、3〜7トン級の中小型衛星市場をターゲット (5)
2 基本仕様
2.1 寸法・質量
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 全高 | 40.2 m |
| 直径 | 4.0 m |
| 段数 | 2段 |
| 打上げ時質量 | 非公開 |
2.2 ペイロード能力
| 軌道 | ペイロード質量 |
|---|---|
| LEO（完全再使用） | 3,000 kg |
| LEO（使い捨て） | 7,000 kg |
| GTO | 2,500 kg |
| TLI（月遷移軌道） | 1,250 kg |
| C3=0（地球脱出） | 800 kg |
完全再使用時のLEO能力3,000 kgは、Rocket Lab Neutron（約8,000 kg再使用時）より小さいが、完全再使用（第1段+第2段）による打上げコスト低減で差別化を図る (2)。
3 推進システム
3.1 第1段: Zenithエンジン
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| エンジン名 | Zenith |
| エンジンサイクル | フルフロー段燃焼サイクル（Full-Flow Staged Combustion） |
| エンジン数 | 7基 |
| 推進剤 | メタロックス（液化メタン/液体酸素） |
| 推力（単機） | 440 kN以上（100,000 lbf以上） |
| 総推力（第1段） | 3,080 kN以上（700,000 lbf以上） |
| 製造方法 | 3Dプリント（燃焼室・ノズル） |
フルフロー段燃焼サイクル
Zenithエンジンは、燃料と酸化剤がそれぞれ専用のプレバーナーを通過してから主燃焼室に供給されるフルフロー段燃焼サイクル（FFSC）を採用する (6)。このサイクルはSpaceXのRaptorエンジンと同じ方式であり、以下の利点を持つ。
- 高燃焼効率: 推進剤の完全ガス化により、主燃焼室での燃焼効率が最大化される
- タービン低温・低圧動作: 従来のインタープロペラント・タービンシールが不要となり、エンジン寿命が延長される (3)
- 再使用適性: 低ストレス運転により、フライト間の検査・整備を最小化
2024年6月5日、Moses Lake試験場にてZenithエンジンの初ホットファイア試験に成功し、1秒以内に350,000馬力（HP）に到達した (3,6)。
3.2 第2段: Andromeda 2エンジン
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| エンジン名 | Andromeda 2 |
| 推進剤 | ハイドロロックス（液体水素/液体酸素） |
| スラスタ数 | 24基（リング配置） |
| 製造方法 | 3Dプリント（燃焼室・ノズル） |
| 比推力 | 炭化水素系比で約30%向上 |
| 冷却方式 | 再生冷却（液体水素循環） |
Andromeda 2は、Stoke Spaceの完全再使用戦略の核となるエンジンシステムである (4)。初期設計のスラスタ30基構成から24基に最適化され、各スラスタのサイズが拡大された。
デュアルモードノズル
各スラスタは2つの運転モードを持つ (7):
- 真空モード: 高膨張比で宇宙空間での性能を最大化
- 大気圏モード: 安定したプリューム膨張により、推進着陸マヌーバに対応
液体水素の二重の役割
第2段に液体水素を採用する理由は、推進剤としての高比推力だけではない (4):
- 推進剤: 高い比推力（Isp）により、炭化水素系推進剤比で約30%のペイロード効率向上
- 冷却剤: -253°Cの液体水素は他の推進剤の約5倍の冷却能力を持ち、再生冷却システムの効率を最大化
4 再使用技術
4.1 第1段回収
第1段は、Falcon 9と同様のRTLS（Return-to-Launch-Site）またはドローンシップ着陸による回収を想定する (1)。第2段分離後、エンジン逆噴射により射場へ帰還し、垂直着陸する。
4.2 第2段回収: 金属製再生冷却熱シールド
Novaの最大の技術革新は、第2段の完全再使用を可能にする金属製再生冷却熱シールドである (4)。
| 技術要素 | 内容 |
|---|---|
| 熱シールド材質 | 金属製（延性材料、耐衝撃性） |
| 冷却方式 | 再生冷却（液体水素循環） |
| 冷却経路 | エンジン燃焼室 → 熱シールド → メインエンジン |
| 再突入対応 | 極高温を液体水素で能動的に冷却 |
| 整備性 | フライト間の検査・修理を最小化（設計目標） |
冷却メカニズム
従来の再突入体はアブレーティブ（消耗型）タイルまたはセラミックタイルで熱防護を行うが、Novaの第2段は液体水素の循環により能動的に熱管理を行う (4,7):
- -253°Cの液体水素がエンジン周辺の冷却チャネルを循環
- 再突入時の極高温エネルギーを吸収・輸送
- 同時に燃焼室を冷却し、着陸推進のためのエンジン性能を維持
- 消耗型タイルが不要となり、フライト間のターンアラウンド時間を大幅に短縮
4.3 試験実績
| 日時 | 内容 |
|---|---|
| 2023年9月 | 第2段再使用デモンストレータ（Hopper 2）VTVL試験飛行（Moses Lake） (7) |
| 2024年2月 | Hopper 2搭載エンジン試験 |
| 2024年6月 | 第1段Zenithエンジン初ホットファイア試験 (3) |
5 開発状況
5.1 開発タイムライン
| 時期 | マイルストーン |
|---|---|
| 2023年9月 | 第2段VTVL試験（Hopper 2、Moses Lake） |
| 2023年10月 | Novaプログラム正式発表 |
| 2024年6月 | Zenithエンジン初ホットファイア試験 |
| 2025年1月 | Series C資金調達（$260M） |
| 2025年10月 | Series D初回（$510M）完了 (8) |
| 2026年2月 | Series D拡張（累計$860M）完了 (9) |
| 2026年初頭 | SLC-14活性化完了予定 |
| 2026年後半 | Nova初飛行予定（SLC-14） |
5.2 資金調達
Stoke Spaceは2026年2月時点で累計13.4億ドル（$1.34B）を調達しており、新興ロケット企業として有数の資金力を持つ (9)。
| ラウンド | 金額 | 時期 | 主導 |
|---|---|---|---|
| Series C | $260M | 2025年1月 | — |
| Series D（初回） | $510M | 2025年10月 | Thomas Tull/US Innovative Technology Fund (8) |
| Series D（拡張） | $860M（累計） | 2026年2月 | 同上 (9) |
資金はSLC-14の活性化完了、Nova製造拡大、サプライチェーン強化、および高頻度打上げ基盤の整備に充てられる (10)。米国防総省のNSSL（National Security Space Launch）契約も獲得しており、安定した需要基盤を確保している。
6 運用射場
7 開発企業
7.1 Stoke Space Technologies
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 設立 | 2019年 |
| 本社 | ワシントン州ケント |
| 創業者 | Andy Lapsa（CEO）、Tom Feldman（CTO） |
| 従業員数 | 約350名（2025年推定） |
| 累計資金調達 | $1.34B（2026年2月時点） |
Andy Lapsaは元Blue Origin、Tom Feldmanは元Blue OriginおよびSpaceXのエンジニアであり、両者ともに再使用ロケット技術の経験を持つ (5)。社名の”Stoke”は「火を燃やす」の意。
8 競合比較
Medium-Lift再使用ロケット市場において、Novaは以下のポジションを占める (5):
| 項目 | Nova | Falcon 9 | Neutron |
|---|---|---|---|
| 開発企業 | Stoke Space | SpaceX | Rocket Lab |
| LEO能力 | 3–7 t | 22.8 t | 8–13 t |
| 再使用方式 | 完全再使用（1段+2段） | 部分再使用（1段のみ） | 部分再使用（1段のみ） |
| エンジンサイクル | FFSC（メタロックス） | FFSC（メタロックス） | ORSC（メタロックス） |
| 状態 | 開発中（2026年初飛行予定） | 運用中（累計400回以上着陸） | 開発中（2026年初飛行予定） |
| 打上げ費用（推定） | $40–50M（目標） | $69.75M（2024年） | $50–55M（推定） |
Novaの差別化要因は第2段の再使用であり、これが実現すれば使い捨て部品のコストを大幅に削減し、打上げ費用の低減につながる。ただし、初飛行前であり運用実績はゼロである点が最大の課題となる。
9 将来展望
Novaの開発は2026年の初飛行に向けて最終段階にあり、以下の展開が見込まれる:
- 2026年後半: SLC-14からの初飛行（第1段回収試験含む） (2)
- 第2段回収の段階的実証: 初期飛行では第2段を使い捨てとし、段階的に回収機能を実証
- 高頻度打上げ: 完全再使用の実現により、機体コスト低減と打上げ頻度向上を目指す
- NSSL契約: 米国国家安全保障宇宙打上げ（NSSL）の需要に対応 (10)
- Boltline製品: 打上げサービス以外の宇宙輸送プラットフォーム展開
フルフロー段燃焼サイクルエンジンと金属製再生冷却熱シールドの組み合わせは、ロケット再使用技術の新たなアプローチとして注目される。SpaceXのStarshipが大型・超重量級をカバーする一方、Novaは3–7トン級の中小型市場で完全再使用のコスト優位性を追求する。