スターシップ飛行試験1

SpaceXが開発したStarshipは、これまで開発された中で最大かつ最強の超大型打ち上げロケットです。^{[ 27 ]}高さ121メートル（397フィート）で、完全再利用可能な構成で150トン（33万ポンド）のペイロードを運搬できると予測されています。第1段の33基のラプターエンジンは、公称で16,000,000ポンド（71 MN）以上の推力を発生させます。これは、 1967年から1973年にかけて飛行したNASAのサターンV（7,750,000ポンド（34.5 MN）^{[ 28 ]} ）の約2倍であり、 2022年の打ち上げ時に8,800,000ポンド（39 MN）の推力を発生したNASAのSLSよりも大きいです。そして、 1969年から1972年にかけてソ連のN1ロケットを推進した30基のエンジンの推力10,000,000 lbf (44 MN)をはるかに上回る。^{[ 7 ]}            

スターシップは最初の試験飛行で、N1が半世紀前に保持していた史上最強のロケット段の記録を破った。^{[ 7 ]}

スターシップの2つのステージは、発射地点で制御着陸を行うように設計されており、複数回の飛行が可能となっている。^{[ 29 ]} SpaceXは、衛星打ち上げ、宇宙旅行、惑星間宇宙飛行にこのロケットを使用する予定である。^{[ 30 ] [ 31 ]}

2019年からSpaceXは上段のプロトタイプをいくつか製作し、合計9回打ち上げ、 2021年5月5日のスターシップSN15の打ち上げで最高潮に達し、6分間の高高度飛行試験を成功させた。^{[ 32 ]} SpaceXは政府の打ち上げ許可を待つ間、新しい上段を製作し続け、第1段をいくつか完成させ、地上試験を実施した。

2021年、SpaceXは連邦通信委員会に申請書を提出し、スターシップ・スーパーヘビーブースタースタックの計画されている最初の飛行試験について説明した。申請書によると、スターベースからの打ち上げ後、ブースターは分離して海岸から約20マイル（30km ）沖合に着陸し、スターシップは東へ飛行を続け、ハワイ諸島のカウアイ島から約62マイル（100km ）沖合に着陸する予定だった。^{[ 33 ]}  

2022年6月、発射場の環境審査は「緩和されたFONSI」（重大な影響なしの発見）裁定で終了し、同社は地元の野生生物や史跡に対する様々な緩和策を実施する必要があったが、それ以外は発射許可の発行が認められた。^{[ 27 ]}

2023年2月9日、SpaceXはスーパーヘビーブースターの最終静止燃焼試験を実施した。^{[ 34 ]} 2023年4月8日、飛行準備審査が完了した。 ^{[ 30 ]} 4月11日の打ち上げリハーサルは中止された。^{[ 35 ]} 2023年4月14日、連邦航空局（FAA）は同機の軌道打ち上げ許可を発行した。^{[ 36 ]}

打ち上げ前に、シエラクラブ、サウス・テキサス環境正義ネットワーク、アナザー・ガルフ・イズ・ポッシブル、ヴォセス・ウニダス、カリソ/コメクルード族を含む27の団体が、懸念と反対を表明する書簡に署名した。彼らは、地域の高級化と過剰な警察活動、野生生物の生息地と先住民の儀式の妨害、メタン排出事故のリスクなどを挙げた。^{[ 37 ]}

SpaceXは、ミッションの成功は「SpaceXがどれだけ学べるか」で判断し、ミッションのマイルストーンの達成は「テストの成功に必須ではない」と述べた。^{[ 10 ]} 4月20日の打ち上げ前に、SpaceXのCEOイーロン・マスクは、テストの成功確率を50%と推定し、「ロケットが何か問題が起こる前に発射台から十分に離れれば、成功と考えるだろう。発射台を爆破しない限りは」と述べた。^{[ 38 ]}

宇宙船の飛行計画は、テキサス州南部沿岸にあるスペースXのスターベース施設から打ち上げられ、その後、目標とする大気圏外地球軌道（推定高度約250km × 50km （155マイル× 31マイル））に到達するまで動力飛行を行い、スターシップは約1時間17分の飛行後に大気圏に再突入し、ほぼ1周を完了する予定だった。^{[ 39 ]}      

スターシップのロケット段はどちらも最終的には再利用される予定だが、スペースXはこの飛行の終わりに両方の段を廃棄する計画を立てていた。^{[ 40 ]}

試験飛行は、試作機であるシップ24とブースター7で構成されていた。ブースターと宇宙船の両方が、海面への制御された着陸を行う予定だった。^{[ 39 ]} FCCへの提出書類によると、ブースターはブーストバック燃焼を行い、メキシコ湾の沖合約20マイル（32km ）に着水する予定だったが、スターシップ宇宙船はカウアイ島の北西約62マイル（100km ）の太平洋に着水する予定だった。^{[ 41 ]}    

スターシップとスーパーヘビーのスタックはスターベースで推進剤を充填し、13:20 UTC (8:20 CDT )に打ち上げ予定だった。しかし、ブースター 7 の加圧バルブが凍結したため、打ち上げは T-8:05 で中止された。中止前に、SpaceX の打ち上げ管制は問題の解決に取り組み、同日中に打ち上げを再開することを目指していた。バルブの応答性が低いため、SpaceX は予定されていた飛行をウェットドレスリハーサルに変更し、T-40 秒で終了した。SpaceX は、2 回目の試みの準備には少なくとも 48 時間必要だと述べた。^{[ 48 ] [ 49 ]}  

 2023年4月20日午前8時28分（中部夏時間、協定世界時13時28分）に62分間の打ち上げウィンドウが開かれた。 ^{[ 50 ]} 午前8時33分（中部夏時間、協定世界時13時33分）に、発射台に損傷を与えながらも、機体は無事に離陸した。スターシップは、離陸時に3基のエンジンが点火しなかったため、発射台から横滑りした。^{[ 51 ]}

飛行中に複数のラプターエンジンが故障した。 ^{[ 52 ] [ 5 ]} 飛行開始から約27秒後、SpaceXは「何らかのエネルギー事象」により別のエンジンとの通信を失った。^{[ 51 ]} SpaceXは、ライブ映像で動作していないエンジンの数と、重ね合わせたグラフィックで停止したエンジンの数との間に、ウェブキャストで矛盾があることを示している。^{[ 53 ]}

T+0:30頃に見られた小さな爆発は油圧動力ユニットの故障によるものだと示唆されているが、これはSpaceXによって確認されていない。 ^{[ 54 ]}

打ち上げから85秒後、SpaceXは13基の中央エンジンの推力ベクトル制御を失い、ロケットの操縦能力も失った。^{[ 51 ]}機体は高度約39km （24マイル）まで上昇した後、高度を下げてループに入り、^{[ 55 ]}その後、AFTS（自律飛行停止システム）が作動した。^{[ 51 ]} AFTSは機体を即座に破壊することを目的としていたが、^{[ 17 ]}ブースターのエンジンはAFTSが作動してから40秒後まで噴射を続け、^{[ 51 ]}飛行開始から約4分後、 ^{[ 12 ]}高度29km （18マイル）に達した。^{[ 18 ]}連邦航空局は負傷者や公共物への損害は報告していない。^{[ 38 ]}    

この打ち上げは、スターシップの反復的かつ漸進的な開発の進歩における重要なステップとして広く認識されていた。^{[ 11 ] [ 56 ] [ 57 ]} NASA長官のビル・ネルソン^{[ 11 ]} 、欧州宇宙機関長官のヨーゼフ・アシュバッハー[ ^{12 ]}、カナダの元宇宙飛行士クリス・ハドフィールド^{[ 46 ]}、アメリカ航空宇宙学会（AIAA）事務局長のダン・ダンバッハー^{[ 5 ]}など、さまざまな公務員や著名人が試験飛行^の結果をSpaceXに祝福した。

シカゴ大学の宇宙史家ジョーダン・ブリム氏は、「これは小さな一歩と彼らが期待していた大きな飛躍の中間に位置するが、再利用可能な超大型ロケットに向けての大きな進歩であることに変わりはない」と述べた。^{[ 56 ]}ブルームバーグ・ニュースの宇宙担当記者ローレン・グルッシュ氏は、爆発は「スターシップで宇宙を人類の旅に開放するというマスク氏の壮大な計画の今後の課題を浮き彫りにしている」と述べ、スターシップの着陸成功に必要なエンジニアリング作業に加え、スペースXはスターシップの生命維持システムと宇宙空間での燃料補給能力に取り組む必要があると指摘した。グルッシュ氏はまた、ブースターの初打ち上げを「勝利」と表現し、商業ロケットの初打ち上げが成功することはめったにないと指摘した。^{[ 57 ]} Ars Technicaの編集者エリック・バーガー氏は、打ち上げ業界関係者が「スーパーヘビーロケットとスターシップ上段を発射台から離陸させることは大成功だった」と考えていると報じた。^{[ 52 ]}

イーロン・マスクによれば、飛行停止システムの再認定が次の打ち上げの主な遅延要因となるだろう。システムが作動して爆発物が起爆したにもかかわらず、「タンクを破裂させるのに時間がかかりすぎた」からである。^{[ 17 ]}

2023年9月8日、SpaceXは自社ブログ記事で機体制御喪失の根本原因を次のように要約した。「上昇中、スーパーヘビーブースターの後端で燃料漏れによる火災が発生し、最終的に機体の主飛行コンピューターとの接続が切断されました。これにより、ブースターエンジンの大部分との通信が失われ、最終的に機体の制御が失われました。」^{[ 47 ]}

発射台は、打ち上げ時の損傷を防ぐために一般的に使用される火炎偏向装置、放水システム、または騒音抑制システムなしで建設されました。^{[ 58 ]} SpaceXのCEOイーロン・マスクは2020年に「ボカに火炎偏向装置がないことを目指しているが、これは間違いになるかもしれない」とツイートしました。^{[ 59 ]}

打ち上げ後、写真には発射台下のコンクリートや発射場のインフラへの損傷が写っていた。^{[ 60 ]} SpaceXの打ち上げ映像には、約800メートル離れた海に破片が飛び散る様子が映っていた。^{[ 61 ]}ロケットの排気ガスは数百メートルにわたって破片を飛散させ、発射台の下にクレーターを残し、発射台近くの不活性貯蔵タンクにへこみを生じさせた。^{[ 61 ]}マスク氏は、コンクリートの大きな塊が発射塔に当たったが、大きな損傷はなかったと述べた。^{[ 51 ]}

2023年4月21日、打ち上げの翌日、マスク氏はツイッターで、スペースXの作業員が3か月前に発射台に「巨大な水冷式鋼板」を追加する計画を立てていたが、チームは「静的燃焼データに基づいて、[発射台で使用されているコンクリート]が打ち上げに耐えられると誤って考えていた」とツイートした。^{[ 62 ]}

SpaceXは4月にNASA長官のビル・ネルソンに、発射台の再建には少なくとも2か月かかると伝えた。^{[ 63 ]}次回の打ち上げに向けて、同社は発射台の下に水冷式の鋼板を設置する計画を立てた。^{[ 51 ]}設置は2023年7月5日に開始され、^{[ 64 ]} 7月17日に完了した。システムの最初の全圧試験は7月28日に実施された。

打ち上げ後、住民や研究者たちは、それが地域社会の健康と野生生物に及ぼす影響を評価するために「奔走」していた。^{[ 19 ]}打ち上げ直後、打ち上げ地点から約6.5マイル（10.5km ）離れたテキサス州ポートイザベルの住民は、空から微粒子が降ってきたと報告した。^{[ 65 ]}ポートイザベルの広報担当者は、その破片を「あらゆるものに降り注いだ、厚くて粒状の砂粒」と呼び、破片は住民の健康に「差し迫った懸念」をもたらすものではないと付け加えた。^{[ 58 ]}ポートイザベルの住民数名が、揺れや窓ガラスの破損を報告した。^{[ 58 ] [ 66 ]} Another Gulf is Possible、^{[ 67 ]}シエラクラブ、および生物多様性センターの代表者は、微粒子状物質がポートイザベルの住民や近隣の絶滅危惧種に害を及ぼす可能性があるとの懸念を表明した。後者の2つの団体の代表者はまた、爆発による道路の損傷のため、野生生物学者が発射から2日後の4月22日まで発射場所を調査できなかったと述べた。^{[ 19 ]} 

米国魚類野生生物局テキサス支局は、打ち上げによりスペースXの敷地とボカチカ州立公園の385エーカー（156ヘクタール）に破片が飛散したと報告した。コンクリートの粉塵と思われる粉末状の物質が北西に最大6.5マイル（10.5km ）まで飛散した。^{[ 68 ] [ 24 ]}  

山火事が発生し、発射台の南にある州立公園の土地3.5エーカー（1.4ヘクタール）が焼失した。 ^{[ 68 ]}宇宙船・ロケットジャーナルの編集長でMIT教授のオリヴィエ・デ・ウェック氏は、エンジンの爆発を地下に迂回させる火炎溝や、発射場に「海水を供給するパイプライン」があれば、塵や破片の多くはもっとうまく抑えられたはずだと述べた。 ^{[ 69 ]}（デ・ウェック氏はそれでもこの出来事を「失敗というより成功」と呼んだ。^{[ 14 ]}） 

同様に、環境コンプライアンスとリスク評価の専門家であるエリック・ロッシュ氏は、SpaceXが打ち上げのリスクを開示しなかったこと、および打ち上げの衝撃を緩和するために溝や水システムを使用しなかったことを批判した。^{[ 58 ]}ロッシュ氏は、粉塵や破片が健康に有害かどうかを判断するには化学分析が必要になると述べた。^{[ 58 ]}その後、セントラルフロリダ大学とライス大学による化学分析で、粉塵のような物質は発射台の下の無害な砂浜の砂であることが判明した。 ^{[ 24 ]}熱と圧力が発射台の新しい亀裂を通って噴火を起こし、砂がポートイザベルまで6マイル飛散した。1～10ミクロンの粉塵が大量に吸入されると有害になる可能性があるが、研究者らは十分な量を見つけられず、砂は健康被害をもたらさないと結論付けた。^{[ 24 ]}

打ち上げ前のFAAの評価では、この地域に「重大な影響はない」とされていた。^{[ 58 ]}打ち上げ後、SpaceXはFAAが義務付けている「異常事態対応計画」を発動したが、それ以外は状況についてコメントを拒否した。^{[ 70 ] [ 58 ]}米国魚類野生生物局テキサス支局は、死んだ鳥や野生生物の証拠は見つかっていないと述べたが、 ^{[ 68 ]}テキサス公共ラジオは、焦げたウズラの巣が見つかったと報じた。^{[ 71 ]}生物学者のデイビッド・ニューステッドは、調査の実施が遅れたことで結果が歪められた可能性があると示唆し、例えば、捕食動物は「干潟の死んだ鳥」を1時間以内に食べる可能性が高いと指摘した。^{[ 72 ]}打ち上げから54時間後にその地域への立ち入りを許可された生物学者のジャスティン・ルクレアは、SpaceXが「野生生物保護区の生息地を変えた」ため、その影響を理解するには時間がかかると述べた。^{[ 72 ]}

2023年5月1日、打ち上げから10日後、生物多様性センター、サーフライダー財団、アメリカ鳥類保護協会、セーブ・リオグランデ・バレー（セーブRGV）の4つの環境団体とテキサス州のカリゾ・コメクルード族が、スペースXに打ち上げ許可を与えたとしてFAAを共同で提訴した。^{[ 73 ] [ 74 ]}スペースXはFAAを被告として訴訟に加えることを許可されるよう要請し、6月にそれが認められた。^{[ 75 ] [ 76 ] [ 77 ]}

スターシップの最初の飛行失敗後、連邦航空局(FAA) は SpaceX に事故の調査を実施するよう求め、調査結果が出るまでスターシップの飛行を停止した。^{[ 21 ] [ 19 ]} FAA は、飛行中に機体が失われた場合の標準的な手順として、調査を監督した。^{[ 78 ]}同局は、調査中も標準的な手順としてスターシップの飛行を停止し、^{[ 19 ] [ 79 ]}「スターシップ/スーパーヘビー機の飛行再開は、FAA が事故に関連するシステム、プロセス、手順が公共の安全に影響を与えないと判断した場合に限る」とし、負傷者や公共物への損害の報告はないと述べた。^{[ 38 ] [ 20 ]} FAA はまた、標準的な手順として「敏感な居住地」からの打ち上げ残骸の除去を含む清掃作業を監視すると発表した。^{[ 80 ]} 5月15日、SpaceXはブースター9とシップ25を使用して6月15日から12月15日の間に2回目の飛行を行うためのFCCの承認を申請した。 ^{[ 81 ]} 8月、SpaceXはFAAに最初の事故報告書を提出し、審査と承認を求めた。^{[ 82 ] [ 83 ]}

FAAは2023年9月にこう述べた^{[ 21 ] [ 84 ]}

打ち上げ後、FAAはSpaceXに対し、FAAの監督下で承認された事故計画に従って事故調査を実施するよう要求した。FAAは、2023年8月21日付の事故報告書の最終レビューを実施した。このレビューの主な焦点は、根本原因の特定と、事故の再発を防ぐための是正措置の実施を確実にすることであった。FAAは十分な情報を提供されており、事故報告書に記載されている根本原因と是正措置を受け入れている。したがって、FAAはSpaceXが完了するよう求められた事故調査は完了したとみなしている。SpaceXが実施し、FAAが要求した調査の一環として8月に提出された最終事故調査報告書^{[ 82 ]には、 SpaceXが実施すべき是正措置が}合計63件記載されている^。これらには、漏洩や火災を防ぐための車両ハードウェアの再設計、堅牢性を高めるための発射台の再設計、設計プロセスへの追加レビューの組み込み、安全上重要なものの追加分析とテストへの対応が含まれていました。^{[ 21 ]}

SpaceXの最終報告を受けて、FAAは2023年9月8日に調査を終了した。^{[ 84 ] [ 85 ]}同声明の中で、FAA当局者は「事故調査の終了は、ボカチカでのスターシップ打ち上げの即時再開を意味するものではない」と強調し、^{[ 84 ] [ 86 ]} SpaceXはまず「公共の安全に影響を与えるすべての是正措置を実施」し、FAAの「安全およびその他の環境規制要件」に対応する「FAAからのライセンス変更」を申請する必要があると述べた。^{[ 84 ] [ 23 ]} FAAはまた、輸出管理情報を含む機密内容のため、調査報告書全文は公開されないと発表した。^{[ 23 ]}国際武器取引規則（ITAR）に準拠した報告書全文のバージョンは、2025年5月9日にブルームバーグのジャーナリストの要請により公開された。^{[ 87 ]}