宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ）と三菱重工業が開発した大型基幹ロケット「Ｈ３」は２段式ロケットと呼ばれる仕組みで、１段目の燃焼が終わった後に切り離されて２段目が着火してより遠くに衛星などを運べる。２段目に搭載されているエンジン「ＬＥ―５Ｂ―３」は、従来機「Ｈ２Ａ」で使われてきた２段エンジンを基に開発された。静止軌道への打ち上げ能力が向上し、長時間稼働できる利点を生かした宇宙輸送が実現できる。

Ｈ３の２段エンジンは、１段エンジン「ＬＥ―９」と同じエキスパンダーブリードサイクルと呼ばれる燃焼室からの熱でターボポンプを動かす仕組みを採用している。エキスパンダーブリードサイクルはＨ２Ａや１９９０年代に使われたロケット「Ｈ２」の２段エンジンにも使われており、２０年以上かけて徐々に改良された技術がＬＥ―５Ｂ―３に詰まっている。

例えば、Ｈ２Ａ２９号機で高度化に向けて実証した衛星への負荷を最小限にして地球からの高度３万６０００キロメートルの静止軌道へ投入できる「ロングコースト技術」は、ＬＥ―５Ｂ―３でも適応できる見込みだ。ただ新型ロケットですぐに使うのではなく、その前段階としてＨ３ロケット４号機の打ち上げで技術実証に向けたデータ取得を行った。ＪＡＸＡの有田誠Ｈ３プロジェクトマネージャは「ロングコースト技術を確立できれば衛星を長寿命化できる。ＪＡＸＡの技術試験衛星『ＥＴＳ―９』で実証する予定だ」という。

Ｈ３の２段エンジンはＨ２時代からの地道な改良を重ねて作られたが、１段エンジンのＬＥ―９は試行錯誤の末に作られたこともありエンジンの中でも花形だ。実は、開発当初はさまざまな案が検討されており、２段エンジンも推力を大幅に向上したエンジン「ＬＥ―１１」を開発する構想があった。だがＬＥ―９とＬＥ―１１の両方を開発するとなるとリスクが高まることから、検討段階でお蔵入りしてしまったという。

ＬＥ―９の開発が順調に進み、Ｈ３の打ち上げが安定化してきた今、２段エンジンの改良に向けて検討を進めている。より燃料を多く搭載してコストパフォーマンス良く運用できるエンジンを目指し、新型にするかも含めて若手からベテランまで集まって、どのようなエンジンが良いか案を出し合っているという。有田プロジェクトマネージャは「Ｈ３のどこかのタイミングで改良した２段エンジンを実証し、将来的に次世代機のエンジンとして使いたい」と意気込む。幻のＬＥ―１１が案として上がるかは分からないが、Ｈ３の次のロケット開発に向けた技術実証の場にもなっている。

ＪＡＸＡの岡田匡史理事は「ロケット開発は（２０年に一度の）式年遷宮のように新たな技術に着手しては人材が途切れて技術が進歩しない。少しずつ新たな技術を入れ込まなければいけない」と強調する。次世代機につなぐためにも、エンジン開発などを通じて人材育成や技術開発を強化することが重要だ。（木曜日に掲載）