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打ち上げ脱出システム（LES）または打ち上げ中止システム（LAS ）は、宇宙カプセルに接続された乗員安全システムです。これは、差し迫った爆発など、打ち上げ中止を必要とする緊急事態が発生した場合に、カプセルを打ち上げロケットから迅速に分離するために使用されます。LESは通常、ロケットの故障を自動で検出する機能と、乗員司令官による手動起動機能の組み合わせによって制御されます。LESは、打ち上げロケットが発射台にあるとき、または上昇中に使用できます。このようなシステムは通常、次の3種類に分類されます。
ロケットを使って宇宙船からカプセルを取り出すというアイデアは、1958年にマキシム・ファジェによって考案されました。 [ 1 ]宇宙カプセル上部のタワーにロケットを格納して使用するこのシステムは、1959年3月にマーキュリー計画のカプセルの試験で初めて使用されました。歴史的に、LESはアメリカのマーキュリー宇宙船とアポロ宇宙船で使用されました。どちらの設計も固体燃料ロケットモーターを使用していました。マーキュリーLESは、カリフォルニア州レッドランズのグランドセントラルロケット社（後にロッキード推進会社となる）によって製造されました。アポロは、マーキュリーシステムと多くの類似点を持つ設計を使用しました。LESは、ロシアのソユーズ宇宙船と中国の神舟宇宙船で引き続き使用されています。SpaceXのドラゴン2は、カプセルに統合された自己着火性液体燃料打ち上げ中止システムを使用しており、ボーイングのスターライナーは、サービスモジュールに中止スラスタを使用しています。
ソ連のボストーク宇宙船とアメリカのジェミニ宇宙船はどちらも射出座席を使用していた。欧州宇宙機関のヘルメスとソ連のブラン級宇宙往還機も、もし乗員を乗せて飛行していたら射出座席を使用していたであろう。ソユーズT-10aが示すように、LESは乗員室を発射台からパラシュートが開くのに十分な高さまで運ぶことができなければならない。したがって、大型で強力（かつ重い）固体ロケットを使用する必要がある。ソユーズ発射脱出システムは、ロシア語/音訳ロシア語のСистема Аварийного СпасенияまたはSistema Avariynogo Spaseniya（緊急救助システム）のСАСまたはSASと呼ばれている。 [ 2 ]
ソ連のプロトンロケットは、ゾンド計画とTKS計画の下、脱出塔を搭載して数十回飛行した。これらの飛行はすべて無人であった。
スペースシャトルは、最初の試験飛行では2人のパイロット用の射出座席が装備されていましたが、機体が運用可能と判断され、脱出ハッチを設置できない追加の乗組員を乗せるようになると、これらは取り外されました。[ 3 ] 1986年のチャレンジャー号事故の後、生き残ったすべてのオービターには、シャトルが制御された滑空状態にあるときのみ、メインの出入口ハッチから乗組員を避難させるように装備されました（宇宙服の上から着用できる特別に開発されたパラシュートシステムを使用）。[ 3 ]
スペースシャトル計画に続いて開発されたオリオン宇宙船は、マーキュリーやアポロ型の脱出ロケットシステムを使用しているが、マックス・ローンチ・アボート・システム（MLAS）[ 4 ]と呼ばれる代替システムも検討されており、弾丸型の保護発射シュラウドに組み込まれた既存の固体ロケットモーターを使用する予定だった。
NASAの商業乗員開発（CCDev）プログラムの下で、ブルーオリジンは革新的な「プッシャー」LASの開発に370万ドルの助成金を受け取った。これはニューシェパード乗員カプセルで使用されている。[ 5 ]
また、NASAのCCDevプログラムの下で、SpaceXは「プッシャー」LASの独自のバージョンの開発に7500万ドルを獲得しました。[ 6 ]ドラゴン2宇宙船は、打ち上げ中止シナリオでスーパードラコエンジンを使用します。タワーがないため「プッシャー」配置と呼ばれることが多いですが、ドラゴン2 LASはカプセルとそのトランクの両方を打ち上げロケットから一緒に取り外します。このシステムは、より伝統的なトラクターLASと同様に、中止スタックの上部にあるスーパードラコエンジンで中止するように設計されています。このコンセプトは、2015年5月6日にケープカナベラル空軍基地のSLC-40で行われたパッド中止テストで初めてテストされました。 [ 7 ] SpaceXは、2020年1月19日にケネディ宇宙センター打ち上げ複合施設39でファルコン9ロケットの故障のフルスケールシミュレーション中にこのシステムをテストしました。その後、国際宇宙ステーションにクルーを打ち上げています。[ 8 ]
NASAがCCDevプログラムに選定した2番目の有人宇宙船はボーイングのCST-100スターライナーで、スペースXのドラゴン2宇宙船と同様に、サービスモジュールに搭載された4基の緊急脱出エンジンからなる「プッシャー」発射脱出システムを採用しており、発射台上または上昇中の緊急事態に宇宙船をアトラスVロケットから分離することができる。[ 9 ]自己着火性推進剤を使用し、それぞれ40,000ポンド（180kN ）の推力を発生させるこれらのエンジンは、エアロジェット・ロケットダイン社が提供している。[ 10 ]緊急脱出システムは、2019年11月4日にホワイトサンズ・ミサイル射場で行われたスターライナーの発射台緊急脱出試験で成功裏にテストされた。[ 11 ]
オービタル・サイエンシズ社は、コンステレーション計画の中止を受けて、オリオン宇宙船用に開発していたLASを将来の商業有人宇宙船プロバイダーに売却する予定である。 [ 12 ]
1960年11月21日に行われたマーキュリー・レッドストーン1号ミッションにおいて、発射台での点火直後にレッドストーンブースターエンジンが停止したため、脱出システムが意図せずマーキュリー宇宙船から飛び出してしまった。宇宙船は地上でブースターに接続されたままだった。
1966年12月14日、無人宇宙船ソユーズ7K-OK No.1の打ち上げ試行中に、発射台での偶発的な緊急脱出システムの点火が発生した。機体のストラップオンブースターは点火せず、ロケットは発射台から離れることができなかった。約30分後、機体の固定作業中にLESエンジンが点火した。分離用爆薬がロケットの第3段で火災を引き起こし、爆発につながり、発射台作業員1名が死亡した。打ち上げ試行中、ブースターは通常通り外部電源から内部電源に切り替わり、これにより緊急脱出検知システムが作動した。当初、LESの点火は、ロケットを7度以上傾けたガントリーアームによって作動し、飛行中の緊急脱出条件の1つを満たしたと考えられていた。[ 13 ]
有人ミッションでの最初の使用は、1983年9月26日のソユーズT-10-1の打ち上げ試みの際に行われた。[ 14 ]ロケットは打ち上げ直前に燃え上がり、LESはロケットが爆発する数秒前に乗員カプセルを安全な場所に運び出した。乗員は5秒間14～17g（140～170m/s²）の加速度にさらされ、ひどく 打撲した。カプセルは高度2,000メートル（6,600フィート）に達し、発射台から4キロメートル（2.5マイル）の地点に着陸したと伝えられている。
2018年10月11日、ソユーズMS-10の乗組員は、上昇中に高度50kmでブースターロケットの分離に失敗したため、ロケット本体から分離した 。しかし、この時点ですでにLES（ロケット分離装置）は射出されており、乗員カプセルをロケット本体から分離するために使用されなかった。予備のモーターを使用して乗員カプセルを分離した結果、乗組員は打ち上げから約19分後に無事に無傷で着陸した。
2022年9月12日、ブルーオリジンのニューシェパードNS-23飛行中、ブースターのBE-3エンジンが飛行開始から約1分後に故障した。緊急脱出システムが作動し、カプセルは正常に分離して着陸した。この飛行では、乗員は搭乗しておらず、乗員カプセルに微小重力科学ペイロードが搭載されていた。[ 15 ]
この記事には、米国航空宇宙局のウェブサイトや文書からのパブリックドメインの資料が含まれています。