Vulcan Centaur
United Launch Alliance次世代ロケット
0.1 概要
Vulcan Centaurは、United Launch Alliance（ULA）が開発した次世代中型ロケットであり (1)、Atlas VとDelta IV Heavyの後継機である。
基本情報: - 製造: United Launch Alliance (ULA) - 初打上げ: 2024年1月8日 - 認証取得: 2025年3月26日（米国宇宙軍NSSL認証） - 状態: 運用中 - ペイロード能力（LEO）: 27,200 kg - ペイロード能力（GTO）: 15,500 kg
技術的特徴: - 🔵 BE-4メタンエンジン（Blue Origin製、米国初の軌道打上げメタンロケット） - 🚀 Centaur V上段（60年以上の実績を持つCentaur技術の最新版） - ♻️ SMART再使用計画（エンジンモジュール回収） - 🎖️ 米国国家安全保障打上げ（NSSL）認証 - 🔧 モジュラーSRB構成（0-6基、ミッション最適化）
市場ポジション: Atlas V後継、政府・軍事・商業打上げ市場
0.2 基本仕様
0.2.1 寸法・質量
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 全高 | 61.6 m（202 ft） |
| 直径 | 5.4 m（17.7 ft） |
| 打上げ時質量 | 約546,000 kg（1,200,000 lb、構成により変動） |
| 段数 | 2段 |
| 固体ブースター | 0-6基（モジュラー構成） |
比較: - Atlas V: 58.3m高、3.8m直径（Vulcanはより大型） - Delta IV Heavy: 72m高、5m直径（Vulcanはやや小型）
0.2.2 ペイロード能力
| 軌道 | ペイロード質量 | SRB構成 |
|---|---|---|
| LEO | 27,200 kg | 6基SRB |
| GTO | 15,500 kg | 6基SRB |
| GTO | 7,200 kg | 0基SRB |
モジュラー設計: ミッションに応じてSRB 0-6基を選択、コスト最適化
0.3 推進システム
0.3.1 第1段: BE-4メタンエンジン
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| エンジン名 | BE-4（Blue Engine 4） |
| 製造 | Blue Origin |
| エンジン数 | 2基 |
| 推進剤 | LOX/メタン（液体酸素/液化天然ガス） |
| エンジンサイクル | 酸素リッチ段階燃焼サイクル |
| 海面推力 | 2,447 kN/基 × 2基 = 4,894 kN（1,100,000 lbf） |
| 真空推力 | 2,578 kN/基（579,500 lbf） |
革新性: 米国初の軌道打上げメタンロケット
BE-4の特徴: - Blue Origin製（New Glennと共通エンジン） - 酸素リッチ段階燃焼サイクル（高効率） - メタン推進剤（RP-1より環境負荷低、再使用に有利）
0.3.2 第2段: Centaur V
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| エンジン名 | RL10C-X |
| エンジン数 | 2基 |
| 推進剤 | LOX/LH₂（液体酸素/液体水素） |
| 真空推力 | 106.8 kN/基 × 2基 = 213.6 kN |
| 比推力 | 450秒（真空） |
| 再点火能力 | あり（複数回） |
Centaur遺産: - Centaur技術は1963年以来60年以上の実績 - 総打上げ250回以上 - 高エネルギー上段として世界最高レベルの信頼性
0.3.3 固体ブースター（GEM 63XL）
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 名称 | GEM 63XL（Graphite Epoxy Motor） |
| 製造 | Northrop Grumman |
| 構成 | 0-6基（モジュラー） |
| 推進剤 | 固体 |
| 推力 | 2,034 kN/基 |
0.4 開発背景
0.4.1 Atlas V後継の必要性
政治的要因: - RD-180ロシア依存: Atlas VはロシアRD-180エンジン使用 - 2014年ウクライナ危機: ロシア依存リスク認識 - 議会命令: ロシアエンジン依存排除
商業的要因: - SpaceX Falcon 9の再使用による低コスト化 - Delta IV Heavyの高コスト（4億ドル超/回） - 競争力維持の必要性
結果: 2014年Vulcan開発開始決定
0.4.2 Atlas V/Delta IV Heavyからの移行
| ロケット | 運用期間 | 総打上げ | 退役/移行 |
|---|---|---|---|
| Atlas V | 2002-2029年予定 | 100回以上 | Vulcanへ段階移行 |
| Delta IV Heavy | 2004-2024年 | 16回 | 2024年退役済み |
0.5 運用実績
0.5.1 総合統計（2025年時点）
| 項目 | 数値 |
|---|---|
| 総打上げ回数 | 3回 |
| 完全成功 | 3回 |
| 成功率 | 100% |
| 年間打上げ（2024年） | 2回 |
| 年間打上げ（2025年） | 3-5回（推定） |
| 目標打上げ頻度 | 24回/年（2025年後半以降、月2回ペース） |
0.5.2 主要マイルストーン
| 日付 | ミッション | ペイロード | 結果 |
|---|---|---|---|
| 2024年1月8日 | Cert-1（認証飛行1） | Peregrine月着陸機 | 成功 |
| 2024年10月4日 | Cert-2（認証飛行2） | Centaur V実証 | 成功 |
| 2025年3月26日 | NSSL認証取得 | - | 米国宇宙軍認証 |
初打上げ成功: Vulcanは初打上げで完全成功（認証飛行1回目）
0.6 SMART再使用計画
SMART（Sensible Modular Autonomous Return Technology）は、Vulcanのエンジンモジュール回収計画である。
0.6.1 SMART概要
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 回収対象 | エンジンモジュール（BE-4エンジン2基 + 構造） |
| 回収方式 | 耐熱シールド、パラシュート、ヘリコプター空中キャッチ |
| 目標 | エンジン再使用によるコスト削減 |
| 状態 | 開発中、将来実装予定 |
0.6.2 SMART vs Falcon 9再使用
| 項目 | Falcon 9 | Vulcan SMART |
|---|---|---|
| 回収対象 | 第1段全体 | エンジンモジュールのみ |
| 回収方式 | 垂直着陸 | ヘリコプター空中キャッチ |
| 推進剤ペナルティ | 大（着陸燃料必要） | 小（パラシュート降下） |
| 整備要件 | 第1段全体 | エンジンのみ |
利点: Falcon 9より推進剤ペナルティ小、ペイロード能力維持 課題: ヘリコプター空中キャッチの技術的難易度
0.7 運用射場
0.8 主要ミッション
0.8.1 米国国家安全保障打上げ（NSSL）
NSSL: National Security Space Launch
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 認証日 | 2025年3月26日 |
| 契約 | 米国宇宙軍との複数年契約 |
| ミッション | 軍事偵察衛星、GPS衛星、機密ペイロード |
| 競合 | SpaceX Falcon 9/Heavy |
戦略的重要性: 米国の国家安全保障打上げの2社体制（SpaceX、ULA）
0.8.2 商業打上げ
Amazon Project Kuiper: 衛星コンステレーション打上げ契約 通信衛星: 静止軌道商業衛星 深宇宙探査: 惑星探査機
0.9 技術的優位性
0.9.1 BE-4メタンエンジン
メタン推進剤の利点: - RP-1より環境負荷低（すす生成少） - 再使用に有利（エンジン内部の炭化堆積少） - 液体水素より密度高（タンク小型化） - 火星での現地資源利用可能性（将来）
0.9.2 Centaur V上段
60年の実績: Centaur技術は1963年以来、250回以上の打上げ実績
Centaur Vの改良: - タンク容積増（54,400 kg推進剤） - RL10C-Xエンジン2基（従来1基） - 長時間ミッション対応
0.10 将来展望
0.10.1 打上げ頻度向上
現状: 年間3-5回 目標: 年間24回（月2回ペース、2025年後半以降）
0.10.2 SMART再使用実装
計画: エンジンモジュール回収実証 時期: 2026-2027年頃 効果: 打上げコスト約20-30%削減見込み
0.10.3 Atlas V完全代替
Atlas V退役: 2029年予定 Vulcanへの移行: 段階的に全ミッションをVulcanへ移管