一文でStarship「第12飛行」を解説：第3世代Starship初登場、SpaceX上場前の「究極のロードショー」

スターシップ「第12回飛行」打ち上げの様子。出典：SpaceX

東アジア時間5月23日、イーロン・マスク率いるSpaceXはスターシップの第12回統合飛行試験（以下「第12回飛行」）を実施しました。今回の飛行は、Ship 39宇宙船とBooster 19スーパーヘビーブースターで構成されており、スターシップV3構成の初披露でもあり、V3専用に建設されたスペースポート2号発射台（PAD 2）の初稼働でもあります。

この飛行のスターシップ複合体の全高は約124メートル。Booster 19スーパーヘビーブースターは高さ約71メートル、33基のRaptor 3エンジンを搭載。Ship 39宇宙船は高さ約53メートルで、推進システム、アビオニクス、熱保護はすべてV3規格で新設計されています。

ミッション全体は準軌道飛行で、1時間以上継続しました。計画通り、打ち上げ約7分後にスーパーヘビーブースターがメキシコ湾に制御された形で着水。宇宙船の上位段は22基の模擬Starlink衛星を展開した後、大気圏再突入に入り、帰還プロセスを実行、最終的に西オーストラリア沿岸のインド洋に着水しました。

スターシップV3準軌道飛行の主要ステージ概略図。 出典：SpaceX

この間、宇宙船は尾部フラップ構造の限界に挑むマヌーバおよび、今後のスペースポート着陸飛行軌道を模擬する動的傾斜マヌーバも実施しました。どの動作も完全再利用型の最終形態のためのデータ蓄積となっています。

SpaceX公式発表によれば、宇宙船上段は無事に着水し、爆発的に解体されたとのことです。

7か月ぶり、3つの新たな切り札を投入

「第12回飛行」は前回のスターシップ打ち上げからちょうど7か月ぶりとなりました。

SpaceXは今回のミッションで3つの新たな切り札を同時に投入しました。１つ目はスターシップV3船体（Starship V3 Ship＝Ship 39）、2つ目はスーパーヘビーブースターV3（Super Heavy V3 Booster＝Booster 19）で、33基の全く新しいRaptor 3エンジンを搭載。3つ目はゼロから再構築したスペースポート2号発射台です。

3つの全く新しいシステムを同じミッションで初めて組み合わせるというこの大胆さは、宇宙開発分野でも極めて異例であり、推進剤充填システムも徹底的に改造されました。

異なるバージョンのスターシップのパラメーター仕様。出典：@elonmusk

SpaceXのミッション説明によれば、低温推進剤の貯蔵場は容量とポンプ数が増強され、より高速にロケットへ燃料を充填可能になりました。発射タワーの「箸」キャッチアームは短縮され、より素早い動作が可能に、主アクチュエータは油圧システムから機電システムに変更となり、今後の捕獲操作で飛行体をより良く追尾できます。

発射台基部の構造とクランプ装置は完全に再設計され、内部には双方向ディフューザコーンと最上層のディフューザ板が装着されました。これにより、打ち上げ後の基部の焼損修理が不要になります。基部側には強化シェルターが設けられ、ブースターの酸素・メタン流体系が異なる部屋に隔離され、ロケットまでの距離短縮と安全性向上が図られています。

全てが初組み合わせであるため、SpaceXはミッション前から発射タワーでの回収捕獲は試みないと明言していました。

宇宙空間での「健康診断」大作戦

熱保護システムはずっとスターシップの最大の弱点とされてきました。イーロン・マスクは2025年2月のポッドキャスト出演時、「スターシップに残された最大の課題は、熱保護システムの再利用化だ。誰もこれまで軌道用で再利用可能な熱保護システムは作ったことがない」と認めています。

「第12回飛行」ではこの課題への対応がかなり「大胆」でした。離陸時、1枚の熱保護タイルを故意に取り外し、その際に隣接タイルが受ける空力荷重差異を測定。さらに数枚のタイルを白く塗り、機載カメラで飛行中の変化追跡のマークとしました。

今回の飛行試験では、宇宙船は22基の模擬Starlink衛星を展開、従来のミッション（8基や10基）より大幅な増加となっています。

SpaceXのミッション説明によれば、22基のうち最後の2基は特別任務として宇宙船を検査。カメラが搭載されており、スターシップの「PEZディスペンサー」から展開後、飛行中に全熱保護システムをスキャン、リアルタイムで地上オペレーターに画像を返します。このテストは将来のミッションで熱防護タイルの健全性評価手法の検証を目的としています。

熱保護システムはこれまでにもミッションをクリアしたことはあります。過去のいくつかの飛行では、SpaceXの宇宙船は大気圏再突入に耐え、海への着水も成功させていました。

しかし、イーロン・マスクはポッドキャストでこうも指摘しています。以前の飛行ではタイルが大量に失われており、“もし着陸して燃料補給して再飛行したいなら、4万枚のタイルを一つ一つ煩雑に検査することはできない”と。

新型スターシップ、頭のてっぺんから足の先まで刷新

「第12回飛行」のスターシップV3は、全てが前世代と異なります。全ての変更は共通の目標——再利用をシンプル・安価・迅速にすること——に集約されています。

ラプター3エンジンはより大きな推力を提供。出典：SpaceX

まず、Raptor 3エンジンのスペックが大きく向上。海面バージョンの推力は230トンから250トン、真空バージョンは258トンから275トンへ。推力が増した一方、エンジン1基の重量は1630kgから1525kgへ減少しています。

さらに重要なのは機体全体の軽量化で、SpaceXのミッション文書によれば、エンジン本体と機体側サポートハードウェアを簡素化することで、Raptor 3搭載1基ごとに約1トンの軽量化を実現しています。

Raptor 3のセンサーとコントローラーはエンジン内部に統合され、エンジン熱保護システムで直接カバーされるため、宇宙船もブースターももはや個別のエンジンカバーが不要、エンジン全てで新設計着火システムに切り替わっています。

ブースター側では、スーパーヘビーV3のグリッドフィンは4枚から3枚へ減り、1枚あたりの面積は50%拡大、強度も大幅アップ。フィンには新しい捕獲ポイントが追加され、高度も下げてスターシップエンジンの熱露出を抑えます。軸、アクチュエータ、固定構造はブースター主燃料タンク内に移動し、より良い保護を確保。

スーパーヘビーV3ブースターのグリッドフィン、燃料供給管、熱保護システムなどが改良。出典：SpaceX

統合型熱分離リングが、従来の使い捨て保護インターステージセクションに取って代わりました。宇宙船のエンジン点火時の炎がブースター燃料タンク前方蓋に直撃しますが、内部タンク圧と非構造性の鋼層で保護されます。燃料供給管も全く新設計となり、33台のエンジンを同時に素早く起動できます。

宇宙船の構造も同様に刷新。後部フラップ作動システムは、従来の1枚2アクチュエータから、1基3モーター内蔵アクチュエータへ。冗長性を高めつつ、質量とコストを削減。

高出力電動低温再循環システムが新たに搭載。長時間滑空時の低温推進剤とエンジン間の相互作用管理用システムもあり、深宇宙長期ミッションへの準備です。宇宙船裏側には4つのドッキング用コーン型ガイドと推進剤ラインを追加、宇宙船間ドッキング及び宇宙推進剤移送に向けたハードウェアの下地作りです。

SpaceXはスターシップV3の推進システムを全面再設計。出典：SpaceX

アビオニクスシステムも飛躍。宇宙船とブースターには約60個のカスタム航法電装ユニットが搭載され、バッテリー・インバータ・高圧配電が1ユニットに統合。機体全体で約9MWのピーク出力を提供します。

マルチセンサーによるナビシステムはミッション全局面で自律航行を正確に実現します。新型高精度RFセンサーは微小重力下での推進剤液面を計測、将来の宇宙推進剤移送を見据えています。50視点のカメラで全体をカバー、480MbpsのStarlink接続でリアルタイム画像送信。

下半期実用化も?

「第12回飛行」発射の2日前、SpaceXは米国証券取引委員会に株式上場計画の一環で目論見書を提出。スターシップ計画へのこれまでの投資規模が初めて対外公表されました。同社は既にスターシップに150億ドル以上を費やし、2025年に30億ドル、2026年第1四半期にも約9億ドルの投資がなされています。

目論見書はV3初飛行の緊迫性を一文で指摘——「我々はスターシップが2026年下半期から軌道にペイロードを輸送すると予測している」。

SpaceXはさらに、現状のFalcon 9およびFalcon Heavyでは次世代衛星の打ち上げは不可能と明言。スターシップ1回で60基のV3 Starlink衛星（1基あたり1Tbpsのスループット）、または50基のV2 Mobile衛星（2027年打ち上げ予定、より包括的なデバイス直結サービス提供）を搭載できます。

ただし目論見書では、スターシップの大規模導入、所要発射頻度の実現、再利用性や後続能力などの失敗・遅延“は、次世代衛星の展開、世界的な衛星-モバイルデバイス接続、軌道上AI計算など、成長戦略の実行能力をすべて遅延・制約する可能性があり、当社ビジネス、財務状態、業績および将来見通しに重大な悪影響を及ぼす”と警告しています。

同リリースは特に、「AI計算衛星の大規模展開には、スターシップの完全再利用性が経済的魅力の前提だ」と指摘しています。

目論見書によると、スターシップV3は最大100トンのペイロードを軌道投入可能で、将来バージョンでは200トン、年間最大100万トンを目指します。SpaceXはスターシップでの月のヘリウム3等希少資源採掘にも触れ、それらをより低コストで地球に直接持ち帰り、月を“戦略的な産業・輸送ノード”と位置づけています。

SpaceXは目論見書で試算しています——スターシップが安定稼働すれば、1kgあたり軌道投入コストは従来宇宙打上げの平均コストの1%以下になる、と。

“兆ドル評価”目前、決定打の一歩

「第12回飛行」のタイミングは、SpaceX上場前最も敏感な節目に一致しています。

調査会社PitchBookシニアリサーチアナリストのフランコ・グランダ氏は「SpaceXのIPOは、投資家がその将来ストーリーを信じるかどうかが大きく左右する。今回の飛行は上場前で最も重要な起爆剤だ」と述べています。

注目しているのは投資家だけではありません。NASAの月面着陸スケジュールもスターシップにハードな制約を与えています。Artemisによる月再到達プランでは、NASAはスターシップを有人降着システムに選定、2028年に宇宙飛行士を月面へ着陸させる計画です。

NASAエイムズ研究センター前所長で物理学者のG・スコット・ハバード氏は打ち上げ前、“リスクは巨大”と明言。その理由は、政府が有人着陸システムなどコアミッションに商業契約方式を採用し企業主導開発に委ね、政府直接オペレーションでない点にあると説明。ゆえに受託企業は今、厳しい検証に耐える成果を見せる必要があるのです。

Analysys Mason戦略コンサル企業のパートナー兼グローバル宇宙事業責任者アントワン・グルニエ氏は、「今回の打ち上げに何のトラブルもなければ、より多くの宇宙基盤・月面契約の道が本当に開かれることになる」とコメント。

2023年の初飛行以来、スターシップは12回の打ち上げを経てV3へ進化。本飛行でもっとも大事なのは、どんな数値の良さではなく、SpaceXがまるごとロケットを解体・再構成した後も、それをきちんと最後まで飛ばし切れることです。

NASAの月面着陸契約は時を刻み、IPOの価値も検証待ち、人類火星移住の夢も本当に飛行機のように繰り返し飛べる宇宙船を必要としています。