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OTRAGロケットは、 1970年代から80年代にかけてOTRAG社（ドイツ語: Orbital Transport- und Raketen-Aktiengesellschaft [ 1 ] [ 2 ]またはOrbital Transport and Rockets, Inc. ）によって開発された西ドイツのモジュール式衛星輸送ロケットである。 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] OTRAGロケットは、1～10トン以上の重量の衛星を軌道に運ぶことを目的とした、量産された複数のユニットから構成されるロケットとなる予定だった。量産により、このロケットは同等の能力を持つ従来のロケットよりも10倍安価になると予測されていた。
OTRAGはシュトゥットガルトに拠点を置き、1970年代後半から1980年代初頭にかけて、ロケット用の代替推進システムの開発を計画していた。OTRAGは、宇宙打ち上げロケットの最初の商業開発・製造企業であった。このロケットは、共通ロケット推進ユニット（CRPU）の量産によって、既存の打ち上げシステムに代わる安価な選択肢となることが謳われていた。
OTRAGは、従来の多段式ロケットとは全く異なる設計だった。OTRAGの設計では、平らな隔壁を備えた平行なタンクチューブから組み立てられた平行な段が使用されていた。このロケットは、当時通信衛星の一般的な重量であった最大2トンの積荷を静止軌道に運ぶように設計されていた。後に、複数の同一モジュールを使用して容量を10トン以上に増やす計画だった。[ 6 ]
ロケットは、 直径27cm、長さ6mの個々のパイプで構成される予定だった。これらのパイプ4本を上下に積み重ねることで、長さ24mの燃料・酸化剤タンクが形成され、その下端にロケットエンジンが搭載されるCRPUとなる。燃料は灯油、酸化剤としては硝酸と四酸化二窒素の50/50混合物を使用する予定だった。点火は、燃料の前に少量のフルフリルアルコールを注入することで行われ、これは硝酸と接触すると自己着火（即座に、かつ強力に）する。設計を簡素化するため、燃料をエンジンに送るポンプは使用せず、燃料タンクは66%までしか充填せず、残りの空間に圧縮空気を充填して、アブレーション冷却式燃焼室に推進剤を押し込む方式を採用した。推力制御は、電気機械式推進剤バルブを部分的に閉じることで行う。ピッチとヨーの制御は、差動スロットルによって実現できる。原理的には、これは非常に信頼性が高く、量産においても低コストである。
モジュール設計は、規模の経済性により大幅なコスト削減を実現することを目的としていた。CRPUをベースとした衛星打ち上げロケットのコストは、従来設計の約10分の1と見積もられた。すべての部品の製造工程を自動化することで、人件費を80%から20%に削減でき、使用済み段の再利用の必要性もなくなる。
大型の4段構成ロケットOTRAG 10K [ 6 ] は、10,000 kgのペイロードを高度185 kmの軌道に打ち上げる予定だった 。計画された打ち上げ推力は約26 MNで、総質量は2,300 トンだった。
エンジンは、ドイツとアフリカの試験場にある地上試験装置で広範囲にわたる試験が行われた。基本的な設計が非常に堅牢であったため、燃料と酸化剤の配合を変えて様々な実験が実施された。
小型の4ユニット構成のロケットが製造され、コンゴ民主共和国のシャバ・ノースやリビアのセバ・オアシスなど複数の場所で試験が行われた。使用されたロケットは長さが6メートルと12メートルで、20キロメートルから50キロメートルの高度に達した。CRPUの基本コンセプトは実用的であることが示されたが、一部のロケットでは誘導装置や部品の故障が発生した。OTRAGロケットの最後の打ち上げは1983年9月19日にエスレンジで行われた。この打ち上げ以降、OTRAGロケットは高高度研究に使用される予定だった。
その後、政治的圧力によってプロジェクトは中止された。これはOTRAGの記事で述べられている通りである。
1987年に同社がリビアから撤退した後、残存していた一部の設備は政府によって没収された。しかし、リビアがプロジェクトを継続するには、十分な部品と知識が不足していた。
OTRAGは、ドイツの航空宇宙エンジニアであるルッツ・カイザーによって1974年10月17日に設立されました[ 10 ]。OTRAGの目標は、低コストの衛星打ち上げロケットを開発、製造、運用することでした。民間宇宙船の打ち上げを試みた最初の民間企業でした[ 11 ] 。OTRAG ロケットは、ヨーロッパのアリアンロケットやNASAのスペースシャトルに代わる安価な代替品となることを意図していました[ 12 ]。 カイザーと600人のヨーロッパの投資家からなる民間コンソーシアムが、OTRAG衛星打ち上げロケットの開発と製造に資金を提供しました。クルト・H・デブス博士は、NASAのケネディ宇宙センター所長を退任した後、OTRAGの取締役会長（1974年～1980年）を務め[ 13 ] [ 14 ] 、ヴェルナー・フォン・ブラウン博士はカイザーの科学顧問を務めました。
デブスとフォン・ブラウンの懸念にもかかわらず、カイザーは1975年にザイール（現コンゴ民主共和国カタンガ州）のシャバに試験・発射施設を設置することを決定した。デブスとフォン・ブラウンは、ザイールがこれらの施設からミサイル技術を入手する可能性を懸念していた。カイザーは彼らの反対にもかかわらず、計画を進めることを決めた。
オトラグの最初の試験は1977年5月17日に行われ、2回目の打ち上げは1978年5月20日に成功した。16日後の1978年6月5日に行われた3回目の試験は失敗に終わり、ザイール大統領モブツ・セセ・セコが打ち上げを見守った。[ 15 ]
同社の操業停止を求める政治的圧力は急速に高まった。フランスとソ連は歴史的にドイツの長距離ロケット開発に反対しており、1979年にザイール政府に開発施設の閉鎖を迫った。その直後、フランスのジスカール・デスタン大統領とソ連のレオニード・ブレジネフ大統領は西ドイツ政府を説得し、OTRAG計画を中止させ、ドイツでの事業を閉鎖させた。1980年、OTRAGは生産・試験施設をリビアの砂漠地帯に移転した。1981年からこの地で一連の試験が成功裏に実施された。[ 16 ]
OTRAGは1987年に閉鎖された。[ 15 ] 同社がリビアから撤退すると、ムアマル・カダフィは技術を後々利用しようと、すべての設備と施設を没収し、ドイツの投資家は資金を失った。[ 17 ]
OTRAGに関して知られている政治的な論争はごくわずかで、ザイールとリビアの近隣諸国がロケットの軍民両用可能性を懸念していることが挙げられます。完全な軌道打ち上げロケットは組み立てられませんでした。モジュールはザイールとリビアで飛行試験が行われました。コンセプトの実現可能性を証明するために、6,000回の静止ロケットエンジン試験と16回の単段式認定試験が実施されました。
当時のドイツ外務大臣ハンス・ディートリッヒ・ゲンシャーは、フランスとソ連からの圧力により最終的にこの計画を中止したと言われており、西ドイツは共同出資による「欧州ロケット」アリアン計画に参加した。これによりOTRAG計画は不要となり、1980年代初頭の依然として分裂状態にあったドイツの政治的なもつれも解消された。
2009年頃、ルッツ・カイザーはインターオービタル・システムズに助言を行い、その結果、同社のネプチューンシリーズ向けに同様のモジュール式ロケット設計が実現した。[ 18 ]
アルマジロ・エアロスペース社のCEOであるジョン・カーマックは、2006年5月にOTRAGの創設エンジニアであるルッツ・カイザーと面会し、カイザーはカーマックにOTRAGの初期の研究用ハードウェアの一部を貸し出した。
「ここ数ヶ月、ルッツと連絡を取り合ってきましたが、多くのことを学びました。98%過酸化水素（灯油入りの二元プロパンと想定）があった頃、OTRAGスタイルの安価なモジュールを大量に集積した軌道設計を真剣に検討したことがあり、軌道打ち上げコストを大幅に削減できる実行可能な方法の一つだと常に考えていました。ルッツとトレードオフや詳細についてじっくり話し合った結果、これが軌道能力を大幅に向上させるための最も低コストな開発方法であると確信しました。いずれは再利用可能なステージが主流になるでしょうが、この方法に従えば現在の予算で軌道まで到達できると考えています。個々のモジュールは現在の機体よりも複雑ではなく、手作業による試作品よりも大量生産方式の方がますます好きになってきています。」 -- 2006年6月 Armadillo Aerospace Update [ 19 ]
ARCA Space CorporationもEcoRocket Heavyの設計においてOTRAGロケットからインスピレーションを得ている。[ 20 ] Interorbital SystemsもNEPTUNEロケットのいくつかのバリエーションで同様の構成を使用している。