種子島宇宙センター

概要

1966年5月24日に科学技術庁宇宙開発推進本部によって種子島がロケット打ち上げ場として選ばれ、同年9月17日に建設が始まり、1969年（昭和44年）10月1日に宇宙航空研究開発機構 (JAXA) の前身である宇宙開発事業団 (NASDA) の設立時に科学技術庁宇宙開発推進本部より引き継がれ開設された。ただ実際には、1968年9月17日に小型ロケットの打ち上げが行われるなど既に活動実績がある（主なロケット打ち上げ実績を参照）。なお、先に竹崎射場が完成しており、大崎射場は1975年5月21日に完成した。鹿児島宇宙センター（組織名）の主たる事業所である種子島宇宙センター（事業所名）という位置付けである。面積は約970万m²。
種子島宇宙センターは種子島の南、太平洋側にある南種子町の竹崎と吉信崎に囲まれた湾に面した土地に施設が点在しており、3つのロケット発射施設（JAXAの用語では射場）を擁する。また種子島島内に数ヶ所の観測所を設けている。なお東京都小笠原村は、種子島の東南東に位置し、種子島から打ち上げられたロケットの追跡に好適であるため、父島に小笠原追跡所が設置されている。
なお、世界的には、広大な原野に発射台等の施設を点在させることが多い中で、種子島宇宙センターは緑の山の中に施設が点在し、発射台はサンゴ礁に囲まれた岬の突端近くに設置されていることから、「世界一美しいロケット基地」とも言われることがある。

射場選定の経緯

射場選定で考慮された条件は、東南方向の発射に対して陸海空の安全に支障がないこと。これは、静止衛星を打上げるにあたって、西から東への地球の自転エネルギーを利用するため、また極軌道に人工衛星を打ち上げるためである。
また、日本国内で可能な限り赤道に近いこと。地球の自転を利用したロケットの打ち上げは、赤道に近いほど有利になるが、種子島は日本最南端とはいえない位置にある。にもかかわらず同島が選ばれたのは、同島より南にある小笠原諸島が、当センター設立前年の1968年（昭和43年）に、日本に返還されたばかりであり、また、沖縄返還も実現しておらず、計画当時に日本の主権が及ぶ国土の最南端に近い適地が同島であったためである。
他にも沿岸漁業者との干渉が可能な限り少ないこと、必要な用地面積がすぐに入手でき、かつ土地造成がしやすいこと、通信・電力・水源が調達できること、できるだけ交通の利便性がよいこと、人員・資材・機材等の輸送がしやすいこと、人口密集地帯からなるべく離れたところなどの条件が考慮された。

商業打ち上げ競争力

2010年度（平成22年度）までは、JAXAと種子島周辺海域で操業している鹿児島県、宮崎県、大分県、高知県、愛媛県の漁協との間で結ばれた協定により、ロケット打ち上げ期間が、通常期である7月22日から9月30日の71日間と1月1日から2月28日の59日間に、特別期の6月～7月と11月～12月の60日間を合わせた年間最大190日間に制限されており、衛星打ち上げ市場での日本の競争力に対する大きな足かせとなっていた。2011年（平成23年）4月からは世界標準である通年の打ち上げが可能となり、この点での足かせは解消された。なお、打ち上げ機数については、種子島宇宙センターと内之浦宇宙空間観測所を合わせて、以前と同じ年間17機以内であった。
また種子島宇宙センターは北緯30度にあるため、静止衛星を打ち上げる際には30度分の損失を補うために衛星が自らの燃料を大量に使ってスラスターを噴射して1,830m/s分増速して静止移行軌道から静止軌道に移行しなければならず、北緯7度にあるギアナ宇宙センターなど、海外の射場と比べて競争力の足かせとなっていた。この点については、H-IIAロケット29号機から基幹ロケット高度化改良が施されてH-IIAロケットの第2段でも併せて増速できるようになり、衛星側の負担は他国の射場並みの静止化増速量1,500m/s分に改善されている。
ただし極軌道に打ち上げる際には、射場の南方に民間施設があることや第2段燃焼中にフィリピンの上空を通過することになってしまうため、事故時の安全性の確保という点から、いったん東に向けて打ち上げてから南方に進路を変更する「ドッグレッグ・ターン」を行っており、その分ロケットの積載能力が下がり競争力の足かせとなっている。
また種子島空港は長大な滑走路を持たないため、大重量の商業衛星を積んだ航空機が着陸できない。このため衛星を積んだ航空機は遠い北九州空港や中部国際空港に着陸する必要があり、衛星を降ろした後に船に乗せ換えて種子島港まで運び、さらに陸揚げした後にもトレーラーで一般道を通って宇宙センターまで輸送してこなければならない。この点では長大な滑走路が併設されており、1ヶ所で衛星の輸送ができるギアナ宇宙センター等の多くの海外の宇宙センターに比べると競争力の足かせとなっている。

衛星の射場作業

人工衛星を西之表港で陸揚げした後、種子島宇宙センターまで運ばれ第2衛星組立試験棟(STA2)か第2衛星フェアリング組立棟(SFA2)に搬入され、アンテナなどの組み立て作業が行われる。各種点検が行われた後、衛星フェアリング組立棟(SFA)に移され、推進薬を充填し点検が行われる。フェアリングに格納された後、大型ロケット組立棟(VAB)に移されロケットの2段目に結合される。

ロケットの射場作業

H-IIAロケットの場合、ロケットの機体は三菱重工業の名古屋航空宇宙システム製作所で、エンジンは名古屋誘導推進システム製作所で作られ、パーツごとに専用コンテナに格納された後、約3日かけて船で運ばれ島間港に陸揚げされる。パーツごとに大型トレーラーで交通量の少ない夜に種子島宇宙センターの大型ロケット組立棟(VAB)に運ばれ、VAB内で第1段ロケット、第2段ロケット、固体補助ロケットブースター（SRB-A）の順に組み立てられ、最後にフェアリングに格納された衛星（ペイロード）を第2段ロケットに結合し、一連の組み立ては完了する。
その後、打ち上げ約15時間前にVABから大型ロケット移動発射台(ML)ごと運搬台車で射点に約30分かけて移動させ、そこで推進薬の充填や、搭載機器の機能点検などを行い、準備が整えば発射管制室からの指令でロケットの打ち上げを行う。

打ち上げ設備・システム

H‒IIAロケットの射点が整備された当初の地上設備のシステムは、異常時に推進薬を排液するなどの安全処置に限られた予備制御系を構築しているが、打ち上げ作業は継続できない1フェイルセーフを設計基準として構築された。その後、 2007年のH-IIAロケット13号機から三菱重工に打ち上げ業務が移管された後、オンタイム打ち上げ率向上を目指し、ロケット搭載機器の制御・監視、推進薬の自動充填、打上げ270秒前からの自動カウントダウンシーケンス制御などを行う打ち上げ制御システムに、火力発電所などのプラント用に開発された総合制御システムの新規導入を行い、2009年のH-IIBロケット初号機の打ち上げ運用から適用されている。
また、大型ロケット移動発射台(ML)運搬台車には発電機が搭載され、射点への移動時に衛星系電力を供給しており、大型ロケット組立棟(VAB)や射点において交流電力を瞬断することなく切り換えることができる無瞬断切換スイッチを内蔵している交流無停電電源装置(UPS)も搭載している。このUPSは種子島宇宙センター内の各施設に分かれて設置されており、特に打ち上げ作業に関係のある約20台のUPSには、それらの動作状況を的確に管理・監視し、異常時に迅速に対応できるようにするための集中監視システムが設けられている。特にロケット関連設備のUPSは2時間以上の電力バックアップ能力があり、ロケットへの推進薬充填完了後に停電が起きても安全に排液が行えるようになっている。
種子島宇宙センターには自家発電所があり商用電力と組み合わせて運用しているが、ロケットの打ち上げ作業時にはこの自家発電所内の発電機5台を同時稼働させ、その内2台が故障しても打ち上げで最重要な設備に必要な電力を供給できるようになっている他、落雷対策では、外部雷対策（吉信射点の多目的避雷塔を参照）と同時に内部雷対策も行われ、打ち上げへの支障を最低限に抑えるようになされている。

大崎射場

大崎射場は、H-IIA、H-IIBロケットの打ち上げに使われている種子島宇宙センターの中核施設。大崎射場は1975年5月21日に完成（大崎射点、中型ロケット発射場）し、現地で祝賀式が行われている。その後、H-IIロケットの打ち上げに対応するための工事（吉信射点、大型ロケット発射場）が、総工費約500億円をかけて1986年に着工し1991年9月に完成した。その後、H-IIAロケットの開発決定に伴う総工費約250億円をかけた改修工事が、1997年に始まり2000年3月に完成した。
更にH-IIBロケットの開発に合わせた追加改修が総工費約50億円をかけて、2006年に始まり2009年2月に完成した。デルタロケットを開発基盤とした実用液体燃料ロケットのN-I、N-II、H-Iロケットは大崎射点から打ち上げられた。また大崎射点はJ-Iロケットに使用されたほか、後に計画が中止されたGXロケットの打ち上げに使用する案もあった。大型でH-I以前の液体燃料ロケットと基本設計もまったく異なるH-II、H-IIA、H-IIBロケットは新設された吉信射点を使用している。
また、大崎地区の吉信射点付近にはかつて大崎集落があり、13世帯約50人ほどが暮らしており、サトウキビ畑が広がっていた。射場建設にあたり住民は関西や種子島の別の集落などに移っていった。現地にはその記念碑が建てられている。他にも射場建設にあたり宇都浦集落5世帯が移転している。

大崎射点

大崎射点は中型ロケットの発射場として設けられ、N-IからH-Iまでの中型ロケットと小型衛星用のJ-Iの打ち上げに使用されたが、以後は使用されていない（地図）。計画中止となったGXロケットは大崎射点およびアメリカのヴァンデンバーグ空軍基地を使用する予定であった。N-Iロケット開発時に吉信射点の位置ではなくこの場所を選んだのは、将来の大型ロケット開発に備えて最良の場所を空けておいたためである。
ロケットの組立、整備、点検、調整を行う中型ロケット組立棟（Osaki Mobile Service Tower; MST）、ロケットの固定と発射台、各種ケーブル・ダクトを支える中型ロケット発射支援塔は、使用する中型ロケットがなくなった状態でも解体するには莫大な費用がかかるためにそのまま残され、敷地を利用して吉信第1射点で解体された射座点検塔(PST)の廃材置き場になっていたが、潮風による浸食が予想以上に激しく、解体予算のめどが立ったことで2013年に撤去された。

竹崎射場

小型ロケットの発射場であり、LS-CロケットやJCRロケット、TT-500Aロケットなど初期の実験用ロケット、H-IIの開発に使われたTR-Iロケット、微小重力実験用のTR-IAロケットの打ち上げに使用された（地図）。ランチャー格納庫など周辺施設は老朽化もあって撤去されているが、保存状態の良かったランチャーそのものは残されており、一部の部品を撤去して再塗装を施したうえで展示されている。