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公開番号2025016744
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024194845,2021122159
出願日2024-11-07,2021-07-27
発明の名称デブリ除去方法、ロケット回収方法、回収型ロケット、ロケット再利用システム、および、ロケット
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人クロスボーダー特許事務所
主分類B64G 1/00 20060101AFI20250128BHJP(航空機;飛行;宇宙工学)
要約【課題】衛星分離後に軌道降下したロケットを、安全に回収することを目的とする。
【解決手段】緯度30度から50度に整備されたロケット発射場から打ち上げられるロケットであって、衛星分離後に軌道降下したロケットを、ロケット発射場とは異なる領域で回収するロケット回収方法がある。回収型ロケット202aは、大気圏内減速装置を具備し、上記のロケット回収方法により回収される。ロケット発射場は、上記のロケット打ち上げ方法を実行する。
【選択図】図20
特許請求の範囲【請求項１】
緯度３０度から５０度に整備されたロケット発射場から打ち上げられるロケットであって、衛星分離後に軌道降下したロケットを、前記ロケット発射場とは異なる領域で回収するロケット回収方法。
続きを表示（約 3,300 文字）【請求項２】
大気圏内減速装置を具備し、
請求項１に記載のロケット回収方法により回収される回収型ロケット。
【請求項３】
再利用ロケット輸送手段を具備し、請求項２に記載の回収型ロケットを複数回打ち上げるロケット再利用サイクルにより、前記回収型ロケットを再利用するロケット再利用システムであって、
緯度３０度から５０度に整備されたロケット発射場から打ち上げられるロケットのロケット打ち上げ方法であって、
前記ロケット発射場は、前記ロケットが、１００機以上の衛星から構成されるメガコンステレーション衛星群であって、軌道傾斜角４０度から６０度を飛翔するメガコンステレーション衛星群の軌道高度を通過する際に、緯度４０度から６０度を東西方向に西から東方向に向かう前記ロケットにおける速度ベクトルが、前記メガコンステレーション衛星群の軌道速度と同じであって、かつ、前記メガコンステレーション衛星群を構成する衛星の通過タイミングをずらして通過するように、前記ロケットの打ち上げを制御するロケット打ち上げ方法
を実行するロケットを打ち上げるロケット発射場であり、
前記ロケット発射場は、傾斜軌道を飛翔する衛星の軌道投入方法であって、軌道傾斜角が４０度から６０度の傾斜軌道の北端、ないし南端に、西から東方向に向かって衛星を投入する軌道投入方法を実行するロケットを打ち上げるロケット発射場であり、
前記ロケット発射場は、１０機以上の衛星により構成される衛星コンステレーションにおいて、初期衛星群整備後に、衛星故障あるいは寿命完遂に伴い後継機を軌道投入する衛星コンステレーション維持方法であって、前記軌道投入方法で後継機を軌道投入する衛星コンステレーション維持方法を実現するためにレンタルされるロケット発射場であり、
前記ロケット発射場から前記回収型ロケットを発射し、
請求項１に記載のロケット回収方法により回収し、
前記再利用ロケット輸送手段により前記ロケット発射場まで搬送し、再び前記回収型ロケットを打ち上げるロケット再利用システム。
【請求項４】
再利用ロケット輸送手段を具備し、請求項２に記載の回収型ロケットを複数回打ち上げるロケット再利用サイクルにより、前記回収型ロケットを再利用するロケット再利用システムであって、
緯度３０度から５０度に整備されたロケット発射場から打ち上げられるロケットのロケット打ち上げ方法であって、
前記ロケット発射場は、前記ロケットが、１００機以上の衛星から構成されるメガコンステレーション衛星群であって、軌道傾斜角４０度から６０度を飛翔するメガコンステレーション衛星群の軌道高度を通過する際に、緯度４０度から６０度を東西方向に西から東方向に向かう前記ロケットにおける速度ベクトルが、前記メガコンステレーション衛星群の軌道速度と同じであって、かつ、前記メガコンステレーション衛星群を構成する衛星の通過タイミングをずらして通過するように、前記ロケットの打ち上げを制御するロケット打ち上げ方法
を実行するロケットを打ち上げるロケット発射場であり、
前記ロケット発射場は、傾斜軌道を飛翔する衛星の軌道投入方法であって、軌道傾斜角が４０度から６０度の傾斜軌道の北端、ないし南端に、西から東方向に向かって衛星を投入し、前記傾斜軌道の軌道面の特定の軌道位置に衛星を軌道投入する軌道投入方法を実行するロケットを打ち上げるロケット発射場であり、
前記ロケット発射場は、１０機以上の衛星により構成される衛星コンステレーションにおいて、初期衛星群整備後に、衛星故障あるいは寿命完遂に伴い後継機を軌道投入する衛星コンステレーション維持方法であって、前記軌道投入方法で後継機を軌道投入する衛星コンステレーション維持方法を実現するためにレンタルされるロケット発射場であり、
前記ロケット発射場から前記回収型ロケットを発射し、
請求項１に記載のロケット回収方法により回収し、
前記再利用ロケット輸送手段により前記ロケット発射場まで搬送し、再び前記回収型ロケットを打ち上げるロケット再利用システム。
【請求項５】
再利用ロケット輸送手段を具備し、請求項２に記載の回収型ロケットを複数回打ち上げるロケット再利用サイクルにより、前記回収型ロケットを再利用するロケット再利用システムであって、
傾斜軌道を飛翔する衛星の軌道投入方法であって、緯度３０度から５０度に整備されたロケット発射場から打ち上げられるロケットで打ち上げられ、軌道傾斜角が４０度から６０度の傾斜軌道の北端、ないし南端に、西から東方向に向かって衛星を投入する軌道投入方法を実行するロケットを打ち上げるロケット発射場であり、
前記ロケット発射場は、１０機以上の衛星により構成される衛星コンステレーションにおいて、初期衛星群整備後に、衛星故障あるいは寿命完遂に伴い後継機を軌道投入する衛星コンステレーション維持方法であって、前記軌道投入方法で後継機を軌道投入する衛星コンステレーション維持方法を実現するためにレンタルされるロケット発射場であり、
前記ロケット発射場から前記回収型ロケットを発射し、
請求項１に記載のロケット回収方法により回収し、
前記再利用ロケット輸送手段により前記ロケット発射場まで搬送し、再び前記回収型ロケットを打ち上げるロケット再利用システム。
【請求項６】
再利用ロケット輸送手段を具備し、請求項２に記載の回収型ロケットを複数回打ち上げるロケット再利用サイクルにより、前記回収型ロケットを再利用するロケット再利用システムであって、
傾斜軌道を飛翔する衛星の軌道投入方法であって、緯度３０度から５０度に整備されたロケット発射場から打ち上げられるロケットで打ち上げられ、軌道傾斜角が４０度から６０度の傾斜軌道の北端、ないし南端に、西から東方向に向かって衛星を投入し、前記傾斜軌道の軌道面の特定の軌道位置に衛星を軌道投入する軌道投入方法を実行するロケットを打ち上げるロケット発射場であり、
前記ロケット発射場は、１０機以上の衛星により構成される衛星コンステレーションにおいて、初期衛星群整備後に、衛星故障あるいは寿命完遂に伴い後継機を軌道投入する衛星コンステレーション維持方法であって、前記軌道投入方法で後継機を軌道投入する衛星コンステレーション維持方法を実現するためにレンタルされるロケット発射場であり、
前記ロケット発射場から前記回収型ロケットを発射し、
請求項１に記載のロケット回収方法により回収し、
前記再利用ロケット輸送手段により前記ロケット発射場まで搬送し、再び前記回収型ロケットを打ち上げるロケット再利用システム。
【請求項７】
１０機以上の衛星により構成される衛星コンステレーションにおいて、初期衛星群整備後に、故障により軌道離脱ができない衛星を能動的にデブリ除去するデブリ除去方法であって、
傾斜軌道を飛翔する衛星の軌道投入方法であって、緯度３０度から５０度に整備されたロケット発射場から打ち上げられるロケットで打ち上げられ、軌道傾斜角が４０度から６０度の傾斜軌道の北端、ないし南端に、西から東方向に向かって衛星を投入し、
前記傾斜軌道の軌道面の特定の軌道位置に衛星を軌道投入する軌道投入方法を実行するロケットが、
故障した衛星を捕獲するデブリ除去手段と軌道制御装置を具備し、
後継機が軌道投入された後に、故障した衛星を捕獲し、逆噴射して軌道離脱するデブリ除去方法。
【請求項８】
デブリ除去手段を具備し、ロケット打ち上げ作業完了後に、デブリを捕獲し、逆噴射して軌道離脱するロケット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ロケット打ち上げ方法、ロケット打ち上げ制御装置、軌道投入方法、衛星コンステレーション維持方法、デブリ除去方法、ロケット回収方法、回収型ロケット、ロケット発射場、ロケット再利用システム、ロケット、衛星コンステレーション、および、地上設備に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、数百から数千機に及ぶ大規模衛星コンステレーション、所謂メガコンステレーションの構築が始まり、軌道上における衛星の衝突のリスクが高まっている。また、故障により制御不能となった衛星、あるいは、ロケットの残骸といったスペースデブリが増加している。
このような宇宙空間における衛星およびスペースデブリといった宇宙物体の急激な増加に伴い、宇宙交通管制（ＳＴＭ）では、宇宙物体の衝突を回避するための国際的なルール作りの必要性が高まっている。
【０００３】
近年、メガコンステレーションを運用するメガコンステレーション事業者が登場している。同一のメガコンステレーション事業者により、天空網羅的に衛星を配備する計画がある。
軌道高度約３３６ｋｍ：軌道傾斜角４２度、約２５００機
軌道高度約３４１ｋｍ：軌道傾斜角４８度、約２５００機
軌道高度約３４６ｋｍ：軌道傾斜角５３度、約２５００機
軌道高度約５５０ｋｍ：軌道傾斜角５３度、約１６００機
軌道高度約１１５０ｋｍ：軌道傾斜角５３度、約１６００機
【０００４】
さらに、別のメガコンステレーション事業者が、合計３２３６機の衛星を以下のように配備する計画を発表している。軌道傾斜角は３９度から５６度である。
軌道高度約５９０ｋｍ：７８４機
軌道高度約６１０ｋｍ：１２９６機
軌道高度約６３０ｋｍ：１１５６機
また、例えば、北緯４２度の日本の北海道大樹町にロケット発射場整備の構想が存在する。
【０００５】
特許文献１には、同一の円軌道に複数の衛星から成る衛星コンステレーションを形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１７－１１４１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、緯度４２度、４８度、あるいは５３度といった場所の上空はメガコンステレーションを構成する衛星が密集する緯度帯となる。このため、ロケット打ち上げ事業者が、ロケットを打ち上げる際、衛星との衝突を回避するのは極めて難しいという課題がある。
しかしながら、特許文献１には、このような衝突を回避するための方策については記載されていない。
【０００８】
本開示は、衛星分離後に軌道降下したロケットを、安全に回収することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示に係るロケット回収方法は、
緯度３０度から５０度に整備されたロケット発射場から打ち上げられるロケットであって、
衛星分離後に軌道降下したロケットを、前記ロケット発射場とは異なる領域で回収する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示に係るロケット打ち上げ制御方法によれば、衛星分離後に軌道降下したロケットを、安全に回収することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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