有人着陸システム

有人月着陸システム（HLS）は、NASA主導のアルテミス計画のために開発された、宇宙飛行士を月面に着陸させるための宇宙船です。HLSは、乗組員を月周回軌道から月面まで輸送し、月面活動を支援し、再び月周回軌道に戻すように設計されています。現在、SpaceXのStarship HLSとBlue OriginのBlue Moon Mark 2という2つのHLS設計が開発中です。

2026年3月現在 NASAは、アルテミスIIIミッションの一環として、2027年半ばに1機または2機を地球周回軌道に打ち上げ、ランデブーおよびドッキング試験を実施する予定である。2028年初頭のアルテミスIVミッションにおける同プロ​​グラム初の有人月面着陸に使用する着陸機の選定は、これらの試験結果と機器の準備状況によって決まる。^{[ 1 ]}

NASAは開発を内部で主導するのではなく、リファレンスデザインを提供し、商業ベンダーから機関の要件を満たすシステムの設計、開発、納入に関する提案を募った。競争は2019年に始まり、2021年にスターシップHLSが選定された。選定後、提案の評価が不適切であったとして、調達が裁判で争われた。2023年、NASAは競争を促進し、さらなる月面着陸の機会を支援するため、2番目の競合着陸機であるブルームーンを選定し、プログラムを拡大した。

先進探査着陸機は、 2018年にNASAが提唱した3段式着陸機の構想で、商業HLS設計提案の設計参考資料となることを目的としていました。月周回軌道上のほぼ直線状のハロー軌道（NRHO）にある月ゲートウェイから出発した後、輸送モジュールが着陸機と搭乗員を低月周回軌道に運び、その後分離します。降下モジュールは、乗員を乗せた上昇モジュールと共に月面に着陸します。最大4名の乗員は、上昇モジュールを使ってゲートウェイに戻る前に、月面で最大2週間過ごすことができます。3つのモジュールはそれぞれ約12～15トンの質量を持ち、商業ロケットで別々に運ばれ、ゲートウェイで統合されます。^{[ 2 ]}上昇モジュールと輸送モジュールは再利用可能に設計でき、降下モジュールは月面に残されることを想定しています。^{[ 2 ]}

ルナ・ゲートウェイ計画は2026年に中止された。

2018年12月、NASAはNextSTEP-2の付録Eとして正式な提案依頼書を発行し、宇宙飛行士が月面に着陸できる新しい再利用可能なシステムの設計と開発について、アメリカ企業に提案を募っていると発表した。^{[ 3 ]} 2019年2月14日、NASAはNASA本部で産業フォーラムを開催し、有人月着陸システム（HLS）の広範な機関発表の概要を説明した。^{[ 4 ]}

2019年4月、NASAはNextSTEP-2の付録Hに関する正式な提案依頼書を発表し、2019年11月15日に締め切られた。この提案依頼書は、着陸時に使用されるキャビンを含む有人着陸システム（HLS）の上昇要素の設計と開発について、アメリカ企業に提案を提出するよう求めたものである。^{[ 5 ]}これは、移動、降下、上昇を行う単一の機体である統合着陸機のオプションにも拡大された。^{[ 6 ]}

2019年11月の締め切りまでにNASAの提案依頼書に5社が応募し、NASAは提案を評価した後、3社をさらに設計作業のために選定した。^{[ 7 ]} 2020年4月、NASAはBlue Origin、Dynetics、SpaceXに合計9億6700万ドルの設計開発資金の個別契約を授与し、10ヶ月にわたる設計プロセスを開始した。^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} 2020年の設計賞で選ばれた企業/チームは、Blue Originが率いる「ナショナルチーム」 ^{[ a ]}（NASAの設計資金5億7900万ドル）、 SNCおよびその他の未指定企業を含むDynetics （ NASAの資金2億5300万ドル）、およびStarship HLSと呼ばれる改良型Starship宇宙船設計のSpaceX（NASAの設計資金1億3500万ドル）であった。^{[ 8 ] [ 10 ]}

HLSの初期設計段階は、最大2社の請負業者を選定して2021年2月に終了する10ヶ月間のプログラムとして計画されていたが、NASAは選定プロセスと発表を2ヶ月延期した。^{[ 10 ] [ 9 ] [ 6 ]}

各社は、固定価格でHLSの設計、開発、製造、試験、評価、さらに無人月面着陸1回と有人月面着陸1回を行う契約に入札していた。^{[ 11 ]} NASAは、技術的優位性、経営能力、価格の3つの評価要素に基づいて入札を評価し、SpaceXが優れていると判断した。^{[ 11 ]}

2021 年 4 月 16 日、NASA は、本格的な開発契約に進む着陸機として Starship HLS のみを選定しました。^{[ 12 ]} NASA は、Starship HLS 着陸機の開発と、2025 年にも実施される 2 つの運用月面ミッション (1 つの無人実証ミッションと 1 つの有人月面着陸) の提供のため、SpaceX に 28 億 9000 万米ドルの契約を授与しました。^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]} NASA は、2 つの契約を授与することを望んでいたが、2 つ目の契約を授与するのに十分な資金が議会によって割り当てられなかったと述べていました。これは、契約募集の際に考えられる結果として述べられていました。^{[ 16 ]}

2021年4月30日、ブルーオリジンとダイネティクスは、NASAが提案の一部を不適切に評価したとして、米国会計検査院に正式な抗議を提出した。 ^{[ 18 ] [ 19 ]} 2021年4月30日、NASAは、会計検査院が抗議に対する裁定を下すまで、スターシップHLS契約と資金提供を停止した。^{[ 20 ] [ 21 ]} 2021年5月、ブルーオリジンの本拠地であるワシントン州選出のカントウェル上院議員は、「エンドレス・フロンティア法」の修正案を提出し、NASAにHLS競争を再開し、2番目の着陸機提案を選択し、100億ドルの追加支出を承認するよう指示した。この資金提供には、別の歳出法が必要だった。サンダース上院議員は、この修正案を「数十億ドルのベゾス救済」と批判した。この資金は、ジェフ・ベゾスが設立したブルーオリジンに渡る可能性が高いからである。^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}この修正案を含むこの法律は、2021 年 6 月 8 日に米国上院で可決された。^{[ 26 ] [ 27 ]}

2021年7月30日、GAOは抗議を却下し、より低コストでより高性能なシステムを提示したSpaceXに契約を与えたNASAの決定は「調達法に違反していない」と判断した。^{[ 11 ] [ 28 ] [ 29 ]}それにもかかわらず、CNBCは8月4日に、「ジェフ・ベゾスの宇宙会社は、宇宙飛行士を月に着陸させる機体を製造する唯一の契約をイーロン・マスクのSpaceXに与えたNASAの決定を批判し続けている」と報じ、同社はBlue Originの提案と比較してStarshipのいくつかの欠点を強調したインフォグラフィックを作成したが、インフォグラフィックではBlue Originの入札価格がSpaceXの入札価格の約2倍であることは示さなかったと指摘した。^{[ 30 ]}控訴が却下された直後、NASAはSpaceXに契約に基づく最初の支払い3億ドルを支払った。^{[ 31 ]}

2021年8月13日、ブルーオリジンは「NASA​​による提案の違法かつ不適切な評価」を理由に、米国連邦請求裁判所に訴訟を起こした。 ^{[ 32 ] [ 33 ]}ブルーオリジンは、NASAがスペースXとの既存の契約にこれ以上支出することを差し止めるよう裁判所に求めた。^{[ 34 ]}宇宙ジャーナリストのエリック・バーガーによると、この訴訟に対する反応は、宇宙コミュニティ、NASA、ブルーオリジンの従業員の間で概ね否定的だった。^{[ 35 ]}裁判官は2021年11月4日に訴訟を却下し、NASAはスペースXとの協力を再開することが認められた。^{[ 36 ]}

スターシップ有人月着陸システム（スターシップHLS）は、NASAのアルテミス計画の一環として、長期有人月面着陸のためにNASAによって選定されました。^{[ 13 ] [ 15 ]}

スターシップHLSは、スペースXのスターシップ宇宙船を改良したもので、月面および月周辺での運用に最適化されています。そのため、大気圏再突入に必要なスターシップ本体の設計の一部である耐熱シールドと飛行制御面は、スターシップHLSには含まれていません。宇宙船全体が月に着陸し、その後月面から打ち上げられます。必要に応じて、この派生型は、月面への最終降下と着陸の最後の「数十メートル」の間、スターシップHLSの中央部に配置された高推力CH4 _/ O2 _RCSスラスタを使用し、ドッキングポートの下の機首に配置された太陽電池アレイによって電力が供給されます。イーロン・マスク氏は、スターシップHLSは月面に「最大200トン」の物資を運搬できる可能性があると述べています。

スターシップHLSは、スペースXのスーパーヘビーブースターを使用して地球周回軌道に打ち上げられ、一連のタンカー宇宙船を使用して、月周回および月面着陸作業のために地球周回軌道上でスターシップHLSに燃料を補給します。その後、スターシップHLSは独自の輸送機として機能し、オリオンとのランデブーのために月周回軌道に到達します。このミッション構想では、NASAのオリオン宇宙船がNASAの乗組員を月着陸船まで運び、そこで乗組員は月面から離脱して月面に降下します。月面作業後、スターシップHLSは単段式として月面から離陸し、周回軌道に出て乗組員をオリオンに帰還させます。

NASAはSpaceXの提案の2つの弱点を指摘した。スターシップの推進システムは「非常に複雑」であるとされ、報告書は商業乗員輸送プログラムとファルコンヘビーロケット開発における過去の遅延を、開発スケジュールに対する潜在的な脅威の証拠として挙げた。^{[ 8 ]}

2023年5月、ブルーオリジンは34億ドルの契約で月着陸船サービスの2番目のプロバイダーとして選ばれた。^{[ 37 ] [ 38 ]} NASAは、別の有人着陸システムパートナーを追加することを決定した理由として、「競争を促進し、納税者の​​コストを削減し、定期的な月面着陸をサポートし、月面経済への投資をさらに進めるため」と述べている。^{[ 37 ]}

2025 年 10 月、スターシップ HLS の開発スケジュールに対する懸念の高まりを受けて、NASA のショーン ダフィー長官代行は、当時アルテミス III ミッションとして計画されていた最初のアルテミス月面着陸用の着陸機の契約が開放されることを発表した。^{[ 39 ]}ダフィーはブルー オリジンが提案を提出すると予想していた。2026 年 4 月現在、ブルー オリジンは詳細を公表していないが、ブルー ムーン マーク 2 は 2030 年代より前に納入できない可能性が高いものの、ブルー オリジンはブルー ムーン マーク 1 をベースにした有人着陸機 (仮称マーク 1.5) の予備作業を開始しており、最初の月面着陸に間に合うように製造できる可能性があると以前報じられていた。^{[ 40 ]} 2026 年 4 月現在の改訂されたアルテミス タイムラインでは、アルテミス III ミッション中にスターシップ HLS とブルー ムーン着陸機の 1 つまたは両方が地球軌道上でテストされる予定である。^{[ 41 ]}

NextSTEP-2の付録Hの設計および開発RFPに加えて、NASAは2019年5月にNextSTEP-2の付録Eについて総額4,550万米ドルの11件の契約を発表しました。これらは、輸送機、降下要素、降下要素プロトタイプ、燃料補給要素の研究およびプロトタイプに関する短期研究でした。要件の1つは、選定された企業がプロジェクトの総コストの少なくとも20%を拠出することであり、「納税者のコストを削減し、月面経済への早期の民間投資を促進するため」でした。^{[ 48 ]}

総額1億4600万ドルの第2の契約が2021年9月14日に締結された。^{[ 49 ]}これらの契約は、最初の有人着陸後のミッションで使用される第2世代HLSの研究に関するものであった。最初の契約と同様に、NASAは十分な資金があれば複数のHLSを締結する予定である。

2022年3月23日、NASAは、第2世代HLS設計の正式な提案依頼を開始する意向を発表し、設計の納入期限を2026～2027年として、それをサポートする新しい持続可能性ルールを策定した。NASAは、冗長性と競争の必要性から、より広範な航空宇宙産業から設計を募ると述べた。現在のHLS契約の下で、NASAはまた、新しい持続可能性ルールを満たすようにスターシップ設計を更新して、2回目のスターシップHLS月面実証ミッションを求めるオプションを行使した。さらに、NASAは、おそらく第1世代スターシップHLS設計を使用するアルテミスIIIの目標日を2025年4月と発表した。Space.comのジャーナリスト、マイク・ウォールは、NASA長官ビル・ネルソンの発言に基づいて、NASAは要請を行うのに十分な議会と大統領の支持を得たと推測した。 ^{[ 50 ] [ 16 ]}

2021年、NASAはゲートウェイ基地、月周回軌道、月面間の定期的な往復、持続可能なHLS運用のための将来の月探査輸送サービス（LETS）の研究を開始した。 ^{[ 51 ]}

• 蘭月（ランユエ）、中国の有人月着陸船