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コスモス3M（ロシア語: Космос-3М 、 「コスモス」の意、GRAUインデックス11K65M）は、ソビエト連邦、後にロシアの宇宙ロケットであり、コスモスロケットファミリーの一員である。液体燃料式の2段式ロケットで、1967年に初打ち上げられ、420回以上の打ち上げに成功した。
コスモス3Mは、UDMH燃料とAK27I酸化剤（発煙硝酸）を用いて、約1,400kg（3,100ポンド）のペイロードを軌道に投入した。初期のコスモス3との違いは、第2段燃焼の制御精度が向上した点であり、操縦者は推力を調整したり、ノズルを通して推力を噴射することで、複数の衛星を同時に打ち上げる際にロケットの向きを制御できるようになった。
PO ポリョート社は、数十年にわたりロシアのオムスク市でこれらのロケットを製造していました。当初は2011年に退役する予定でしたが、[ 2 ] 2010年4月にロシア宇宙軍司令官が2010年末までに退役することを表明しました。[ 3 ]カノープス-STによるもう1回の打ち上げが計画されていましたが、打ち上げ前の保管中にロケットの設計寿命を超えたため、2012年末に中止されました。
1967年から2010年までに合計446機のコスモス3Mが打ち上げられ、22機が失敗に終わった。特に注目すべき失敗例をいくつか挙げると以下の通りである。
1970年12月22日、プレセツク宇宙基地で行われた対衛星兵器（ASAT）実験用の標的機の打ち上げにおいて、ロケットは離陸時に推力を失い、発射台に落下して爆発し、発射台を甚大な損傷を与えた。
1973年6月26日、プレセツクの発射台でコスモス3Mロケットが推進剤充填事故により爆発し、9人が死亡した。[ 13 ]
1975年6月3日に行われたインターコスモス科学衛星の打ち上げは、打ち上げ開始から84秒後に第1段エンジンが停止したため失敗に終わった。
1983年1月25日に行われた軍事レーダー校正衛星の打ち上げは、打ち上げから約40秒後にRD-219エンジンの推力が低下し始め、再び第1段の故障に見舞われた。搭載コンピューターは自動的にエンジンを停止し、ロケットは北ドヴィナ川に落下した。当時、米ソ間の緊張関係から、米軍がロケットを撃墜したという疑いが広く持たれ、ユーリ・アンドロポフ書記長もこの可能性を自ら伝えた。しかし、ドヴィナ川で氷上釣りをしていた地元住民がロケットが川に落下するのを目撃し、当局に報告していた。この報告とテレメトリーの迅速な調査により、破壊工作の可能性は排除された。故障の原因は高周波燃焼不安定性であることが判明した。これはRD-219エンジンの問題であり、1970年と1975年のコスモス3Mの失敗の原因でもあった。エンジンは再設計され、それ以降、第1段エンジンの故障による打ち上げの失敗はなくなった。
さらに最近では、2000年11月21日、コスモス3Mロケットが第2段の故障によりクイックバード1号衛星を軌道に乗せることに失敗した。ロケットと衛星はウルグアイ上空で大気圏に再突入し、事故調査は結論に至らなかった。