NVS宇宙科学取材ノート

2018年10月30日 種子島宇宙センター報道公開

2018/12/30 03:24 投稿

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2018/10/30 H-2Aロケット40号機の打上げを終えた翌日。
種子島宇宙センター(TNSC)の報道向けツアーが実施された。

1968(昭和43)年9月17日に種子島宇宙センターとして初めてのロケットSB-IIA型ロケット9号機が打上げられてから50年の節目であり。
2020年打上げ予定の次期基幹ロケットH3ロケットに向けた改修工事が始まっており、改修工事が終わる前に現在の種子島宇宙センターを見てもらおうと言う事で、11月25日の一般公開に先駆けて報道陣に公開された。

※H3ロケットの打上げに向け、H-2Bロケット用の発射場の改修が予定されている他、
 H3ロケットの運用が本格化するとH-2A・H-2Bは廃止になり、
 VABのH-2A側と第一射場は使用しなくなる為、ガラッと雰囲気が変わるかも知れない。

また、ここ数年打上げ回数が多かった為、公開のスケジュールを取ることが難しかったそうで、2013年までは年に2回のペースだったが、ここ数年は多い年で6機、平均して年4機を打上げており、打上げ後は次の打上げに向けた発射台の補修作業などの為、打上げ前はロケット左右に装備されるSRB-Aが火薬扱いの為、SRB-Aが装着された状態では作業関係者以外は近づくことができず、取材の機会を設けることが難しかったようだ。

今回H-2Aロケット40号機の打上げから、次の打上げまで半年ほど間が開くことから報道ツアーが実施された。

当日は竹崎の報道センターで指定の作業着、安全靴に着替え、バスに分乗してセンター内を巡回した。

公開されたのは
 ・旧竹崎射点
 ・旧大崎集落移転記念碑
 ・吉信発射管制棟(ブロックハウス)
 ・大型ロケット組立棟(VAB)
 ・第一射点(LP1)
 ・第二射点(LP2)
 ・H3ロケット用発射台組立て予定地
 ・H3用発射管制棟(LCC)
 ・総合司令棟(RCC)

まずは、最近、竹崎射点で掘り起こされた50年前にLS-Cの打上げ(SB-IIA型ロケット9号機 2019.2.13訂正)で使用した煙道の遺構。

旧竹崎射点
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当時の竹崎地区は現在のような植生は無く、砂浜だったことから、竹を編んだフェンスで砂を防いでいたが、特に台風の後などは1週間ひたすら砂掻きという事もあったそうだ。

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※建設の様子。写真左側の人が集まっている辺りが今回の遺構と思われる。

この場所は宇宙科学技術館からも近く、普段も立入る事が出来る場所なので、打上げの直前を除けば見学が可能。

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© OpenStreetMap contributors

なお、現在、プレスルームのある竹崎観望台も台風の後などは道路や駐車場が砂に埋まってしまう事がある。
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次に向かったのは旧大崎集落の移転記念碑。

旧大崎集落移転記念碑
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TNSC内の道路のうち、宇都浦(うとうら)-大崎線は町道だったが、TNSC建設にあたり、町からJAXAに移管された。
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© OpenStreetMap contributors

その他の道路は基本的にJAXAが敷設したもの。
近年、世間的にセキュリティ強化の話が多く、TNSCの構内道路も閉鎖の話が出る可能性もあるが、広田から茎永に抜ける生活道路でもあるので打上げ時以外は開放している。

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© OpenStreetMap contributors

TNSCの大崎射場の出入りは一人づつIDカードで入退場管理をしているが、これは打上げ時に限らず、常時入退場管理を実施している。

このようなセキュリティ体制になったのは2001年に発生した911アメリカ同時多発テロ以降、国内でも空港などのテロ対策の指針が示された事から、TNSCも順次セキュリティを強化しているとの事。
ただ、入退場者全員のID確認に時間が掛かり、始業終業時や打上げ前後には渋滞が発生している。

※打上げ取材の際、射場の安全が確認される30分後に作業員の入場が可能になり、
 そのタイミングで報道用のタイマー式カメラの回収に行くことがあるが、
 ゲート前に車が渋滞し、ゲートを通過するまでに10分ほど順番待ちになることがある。

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© OpenStreetMap contributors

現在、H-2A・H-2Bロケットの大型ロケット射場がある大崎地区には元々13世帯約50人の住人が暮らしていたが、大崎射場の建設に伴い転居した。
センター内にある種子島灯台も当時は住込みの燈台守が居たという。

旧大崎集落の前にある岬は遠浅で伊勢海老や蛸の漁場だったそうで、集落に田んぼは無く、畑と魚業で生計を立てていた。
大型ロケット組立棟のある辺りは集落内でも少ない平地で畑が広がっていたそう。

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昭和46年3月28日。旧大崎集落の最後の日にはお別れ会があり記念写真が残っている。
写真の背景にも写っている集落にあった恵比寿さまは竹崎の科学館近くに移設してあり、打上げ前には関係者がお参りしている。

旧大崎集落が転居した際、住人の何人かはJAXAに入ったり、種子島を離れた人も居る。
当時の子供たちは今60代になっている。
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『旧大崎集落の方々は泣く泣く先祖代々の土地を手放したと思う。
 皆さんの協力なくして、今の宇宙開発は無い。
 大変感謝している。』

次に、吉信発射管制棟。通称ブロックハウスへ

吉信発射管制棟
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大型ロケット組立棟の隣にあり、八角形の特徴的な建物はGoogleマップでも確認できる。
H-2ロケットのSRBが直撃しても倒壊しないよう設計されているそうで、当時は1階で管制をしたそうだが、H-2Aになり4分割だったSRBが一体成型のSRB-Aになった影響で被害予測が大きくなった事から、管制室は地下12mへ移設された。

なお地下2階の管制室は後から増設された為、建物の真下にある訳では無い。

出入り口は金庫室のような分厚い金属製のドアなのだが、建屋内は許可された場所以外の撮影禁止。

前述のとおり、大崎射場に入る際には1人ひとりIDカードによるチェックを行っているが、ブロックハウスの中は更に生体認証によるセキュリティがある。

セキュリティエリアに入って直ぐの所に休憩室と仮眠室が廊下を挟んで並んでおり、仮眠室には3段ベットが並んでいた…

※以降は有料会員特典として公開いたします。早ければ1月中、遅くとも3月中には、無料公開を予定しています。


吉信発射管制棟では打上げの13~16時間前、ロケットを射点に移動した後から燃料充填や点検の作業を遠隔で行っている。

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※ラジカセは管制室内の会話を記録する為の物

宇宙航空研究開発機構(JAXA)、三菱重工業(MHI)、IHIエアロスペース(IA)、日本電気(NEC)など総勢100人を超えるエンジニアが詰める。
打上げ時、発射管制棟は密閉される為、換気の関係もあり、入室には人数制限がある。

次期基幹ロケットH3では30人くらいの人数で管制ができるよう自動化を進め、安全の為とは言え、このような閉所に長時間詰める非人間的な環境を改善すべく、3km離れた竹崎地区のRCCの隣に発射管制棟LCCを新設し移転する

現在の発射管制室が発射台から500mのブロックハウスに設置されているのは当時の技術では3kmという遠距離から遠隔で作業を行う事が難しかった事と、ライセンス導入の関係で勝手に仕様を変更することもできなかった為。

打上げ時は食料等を持込み十数時間ブロックハウスに隔離されるが、ロケットへの燃料の充填が始まると安全が確認できるまでは外に出る事ができない為、医師も同行する。

万一の場合には、地下の退避トンネルで脱出できるようになっているが、ロケットの事故が起きた場合には避難できない場合も想定される。

なお、酸欠にならないよう退避トンネルの入口や、ブロックハウス内の各所には、二酸化炭素センサーが設置されている。
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ブロックハウス自体は発射管制棟が竹崎地区に移転した後も無人のデータ中継の施設として存続する。

手前が責任者・指揮者の席。
一段目燃料酸化剤充填、二段目燃料酸化剤充填、電子機器の電源など各系に分かれて机が並んでいる。

正面の大型モニタには射場内のカメラ映像を表示し、各所の状況を確認している

ブロックハウスでの責任者はLCDR(LaunchConductor)と呼ばれる発射指揮者。
13時間もの長時間、緊張を強いられ、体力も必要な業務の為、5年~10年目の比較的若い者が担当している。
現在、打上げはMHIが担当しているのでLCDRもMHIが担当している。

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※後述するが、打上げの際、4分30秒前からコンピュータによる自動カウントダウンが開始されるが、
 自動カウントダウンの発令は4分40秒までに総合指揮者がブロックハウスにあるボタンを押すとの事。

 ブロックハウスで質問し損ねたので確認できていないが恐らく、写真中央の赤いボタンの事だと思われる。

今、室内で作業をしているのは、昨日のH-2Aロケット40号機の打上げデータをチェックしている。
毎回、打上げ後20日以内にPFA(Post Flight Analytics)を行いミッションの評価している。
部署によってはブロックハウスの外から遠隔でデータチェックもできる。

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ロケットは毎回新品なのでそんなにトラブルは無いが、設備が老朽化している事と、燃料充填が始まると、ロケットの近くは立入りができなくなるので、設備を冗長にして対策している。
人が入れる所は予備品を用意しており、不具合があった場合は交換して対処する。
MLは2台あるので、待機中のMLから部品を外して予備として扱う。

地上に戻り、続いてはブロックハウスの隣。

大型ロケット組立棟(VAB)

VABは低層棟・中層棟・高層棟の3つの建物で構成されている。2a39287cadfab3a871af813863966e72116ad678

VABの外壁も劣化しているので張替え作業をしている。
重ね貼りでは無く、老朽化した外壁を外し、張替えているが、ボルトがさび付いて外すのが一苦労。
2018年12月まで、3年がかりで交換作業中。
その後は足場が届かないところは予算が付き次第、随時ゴンドラを使って張替える。あと3年くらい掛かる見込み。

低層棟は島間港から運ばれてきたトレーラーの受入れ場所で、ここでコンテナを開梱してロケットを準備する。
中層棟はH-2で使用していた建物で現在は使用しておらず、低層棟との通路兼機材置き場になっている。

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VABから射点までコンクリートの道になってるが、これは普通の道路ではなく。
発射台とロケットを合わせると1000トンを超える為、補強してあり、輸送時にロケットが傾く事を避けるため水平も考慮して作られている。


入口脇にある昭和50年代から使っているという水道で靴底を洗ってからいよいよ組立棟内へ入る
組立棟内はSF映画のロケット基地という感じでは無く、工場の雰囲気。
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外観からガランとした空間を想像していたが、このスペースで全長50mを超えるロケットの組立作業を行うことを考えると手狭に感じる位だ。

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低層棟で1段、2段のコンテナを開梱し。
中層棟に運び入れ、天井にある水色の100トンクレーンを使って移動発射台に建てこんで行く。
コア機体と呼ばれる1段2段の据え付けが終わると左右にSRB-Aを取り付ける。
衛星は別棟でフェアリングに格納した状態に組上げた形で運ばれて来て、ロケット同様、水色の100トンクレーンでフェアリングごとロケットの上に乗せる。

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※フェアリングは左側の扉から入ってくる

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組立棟の作業フロアは油圧で左右に跳ね上げられる様になっており各種作業時には橋の様にフロアを下し、ロケットを建てこむ時や発射場へ移動する時はフロアは跳ね上げる。
すべての組立・調整が終わると、打上げ前日にドーリーで射点に運ぶ。
組立棟内部は清掃・メンテナンスされているので綺麗に見えるが、油圧シリンダー、電気回路など20数年交換していない物もあり、故障すると交換部品が手に入らない可能性もあり、老朽化が心配される。

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移動発射台が入っている手前側がH-2B用、ドーリーが入っている奥側がH-2A用のスペース。
H-2A側はH3運用が始まると使用しない。

H3用にVABを建設する案もあったが150~200億円掛かるため既存施設を改修して使用する事になった。
H3の運用が始まってもVABの外観は変わらないが、床はやり直す事になる。

※おそらく発射台の足の位置やドーリーの自動運転用マグネットセンサーのやり替えの為と思われる。

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撮影時、VABにあったのはH-2B用の第3移動発射台(ML3)で他にH-2A用のML1がある。
ML2はJ1ロケット凍結によって廃止されている。

H3では新たに専用に発射台が製作され、11月から種子島への搬入と組立て作業が開始される。

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※写真は工場で仮組み中のH3用発射台。

VAB内部はクリーンルームでは無いが、上半部の衛星フェアリング部分はクリーンルーム扱い。
ロケットの温度を保つために空調を入れるがVAB全体を空調するのは大変なのでMLのところでカーテンを引いて空調容積を区切っている

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※温度条件があるのはおそらく上側の衛星の入っているフェアリングと火薬扱いのSRB-A。
 この2つは温度湿度の管理が必要になるため、下側もカーテンで仕切って空調していると思われる。


NVSからドーリーと発射台の接合ポイントが見たいとリクエストし、特別に発射台の下に。

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色が変わっている所がドーリーが発射台が持ち上げている場所。
片側3箇所。ドーリー2台なので合計6箇所で1400トンを支える。

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丸い穴は位置合わせ用のピン。ドーリーの出っ張りと噛み合う様になっている。
H-3ではスパンが変わるので接合点(ハードポイント)の場所や数は変わる。
架線かレールの様に見えるのはガイド用のマグネット。

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SRB-Aの噴煙を逃がす煙道。
冷却水の配管が見える。
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綺麗だが、ペンキで補修済み。毎回塗りなおしている。

打上げ直後は炙られているが、上塗りをやり直すだけで済む程度で酷く焼損するわけでは無いそうだ。

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ドーリーは全長は約25メートルあり人間では位置あわせが難しいので
床に埋め込まれているマグネットをガイドにして25ミリの精度で自動運転する。
VABの床は一見普通のコンクリートの床だがマグネットが埋め込まれている。

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発射台は脚4本で立っており、自重が1000トンを超え、十分重い為、ボルトなどで固定している訳では無く、置いてあるだけだそうだ。

ドーリーは最大で250mm持ち上げられるが通常の機体移動作業時は185~190mm持ち上げてロケットを運んでいる。
移動する速度は2km。H-2AはVABから第一射点まで一直線だが、H-2Bの第二射点へはS字カーブがあり、カーブは時速1.8kmで走行している。
カーブを時速2kmで走るとセンサーが路面の磁石を見失う事がある為、多少減速しているそうだ。

機体移動の際、風が強いと流されて磁石から逸れて見失う事があり、復帰に時間が掛かる事がある。
また、水平も監視して運んでおり、水平精度0.3度以上傾くと一度止まる。

発射場に設置する際も位置がずれると燃料用の配管等を接続できなくなるので、25mmの精度で設置している。

第一射点
先ほどまで中を見学していたVAB。右側の綺麗な扉は外壁の張替えが終わっている側。
恐らく打上げ回数の少ないH-2B側は作業がやりやすく先行して張替えが進めらたと思われる。
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昨日打上げが終わったばかりの発射台へクレーンを使って足場を組み、ロケットを固定する発射固定台の補修作業を行っていた。

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全体的にのっぺりしているのは、金属の発射台にチタン系セラミック樹脂の断熱材を吹き付けてある為。
一番上のロケットが乗っかる部分は断熱できないため、可動式の蓋でカバーしているのが見える。

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打上げ前のロケット下部。発射固定台にロケットが乗っかっているのが分かる。

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※ロケットを載せる部分はL型の蓋でロケットエンジンの炎から保護しているようだ。

発射固定台はロケットガレージに交換した部品が展示してあるので、種子島宇宙センターの見学ツアーに参加すると間近で見る事ができる。
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ロケットガレージに展示されている発射固定台。

発射台の下も足場を使い清掃を行っていた。
モップのような物で拭き掃除をしているのが見える。

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打上げ翌日なので固体ロケットの燃焼ガスの臭いが残っているとのコメントだったが、海に近く、潮風のせいもあり良くわからなかった。

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打上げ時にロケットの炎がアンビリカルケーブルや、キャッチャーに延焼してちょっとしたボヤになることがあるが、40号機ではそのような事も無く、炙られた後も少なく比較的綺麗な状態だった。

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銀色のアンビリカルケーブルの先端部分はすでにピンク色のビニールで養生されていた。
黄色のアンビリカルが空調用。銀色のアンビリカルが電気系もしくは推進薬系と思われる。
40号機は主衛星が2機のデュアルローンチだったので、空調用ダクトが2本見える。

※アンビリカルキャッチャー
 ロケットに打上げ直前まで電気や燃料などを供給するアンビリカルケーブルは
 打上げ時に引き抜かれる為、発射台に当たって損傷しないよう、
 ネットや発泡材で受止める。その装置がアンビリカルキャッチャー。

それでもロケットの炎に炙られた後はしっかりと確認できる。
移動発射台に記されたF40の文字が炙られて色が変わっている。
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ロケットは打上げ12~16時間前に発射場へ設置するため、打上げが昼間でも設置作業は夜間になる為、照明が必要になる。
射場の照明設備は固定設備かと思っていたのだが、照明トラックだった。

飛来物で窓が割れない様、緩衝材でガードし、車体やタイヤも難燃材と思われる布で包み、煽られて倒れないよう地面にアンカーを張ってある。

ただ、打上げで毎回噴煙に晒される為か、養生されていない部分はかなりさび付いている。

第二射点
種子島で一番新しいH-2Bロケット用の発射場。始めに見学した竹崎の小型射点の煙道から、50年でこのサイズまで大型化してきた。
正に歴史の積み重ね。
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この幅でメインエンジン2基とSRB-A4基両方の噴煙を受け流す。
これまで打上げ施設に入ったのはバイコヌールのガガーリン発射台だけだったので、思ったよりも煙道はコンパクトだった。
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※参考:バイコヌールのソユーズロケット用ガガーリン発射台。

第一射点には無い設備として、煙道の根元の左右に空気取入れ口がある。
これは、ロケットエンジンの炎・噴煙を煙道にスムーズに導くため、第一射点では強制的に高圧の窒素ガスを噴射して流れを作っているが、第二射点では費用のかかる窒素ガスを廃止し、エンジンの噴射で空気が流れると、両サイドの空気取り入れ口から空気が入ってきて、随伴流と呼ばれる気流ができ、スムーズに流れるようになる仕組み。
空気取り入れ口や高圧ガスの噴射がないと、負圧になってしまい、スムーズに噴煙が流れないそうだ。
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煙道の直上にある庇は音響遮蔽版。エンジンから出た音が煙道の登りスロープに反射してロケットに当るのを防ぐ。
煙道の深さは18m。もっと掘りたかったのと、登り勾配のスロープにせず海に向かって堀にすれば音響遮蔽版は不要なのだが、海抜が低く海水が入ってきてしまう為、18mのお椀状になっている。

H3ロケットでは、横の空気取入口からロケットに反射する音の影響も無視できない事が解析で判明した為、空気取入口にも庇のような音響遮蔽版をつけて音がロケットに反射しないよう改修を行うそうだ。
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第二射点を横から見たところ。
大きな空洞が先ほどの空気取り入口の横穴。奥に見える斜面が煙道。
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横穴の上に建っている櫓の部分で液体水素・液体酸素・空調・電気の配管を移動発射台と接続する
老朽化でぼろぼろだったので更新した。H-2B7号機は更新した設備で打上げた。
配管類はステンレスを使ったりしているが、海から砂が飛んできてヤスリ掛けのように表面を削るので風化が早い。

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射場周辺のマンホールやグレーチングはロケットの噴射で飛ばされないよう固定されていた
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H3ロケット用発射台組立て予定地
H3ロケットの打上げは現在H-2Bロケットで使用している第二射点を使用するが、H-2Bは現役の為、射点にもVABにもH3の発射台を置く場所が無いため、第二射点の隣を整地(基礎工事など)してH3用発射台を組み立てる(10月現在整地中)
4本の脚の部分は発射台の重さの1/4。数百トンの荷重が掛かるので杭を打って基礎工事をしている。
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※写真の四角い出っ張りの部分。掘り下げている部分はおそらくドーリーの通路として補強工事をしている。

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鍋を伏せたように出っ張っている金属製の突起(ピン)が出ている所が足の乗る部分。発射台の脚にピンがはまる穴があり、ピンを合わせて載せる。VABの建屋中も脚を置く所にはピンが出ているとの事。

2018年の11月から発射台の組立てを始め、組上げ後は、電気工事などを行い、その後。2020年3月以降組み合わせ試験などを行い、2020年秋ごろの打上げに望む。
H-2Bの射場の隣なので、H-2B打上げの時はH3発射台の工事は中断する事になる。
天気と、H-2Bの打上げで作業が遅れると厳しいスケジュールになる可能性もある。

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※参考:後日一般見学ツアーで撮影したH3発射台組立て作業の様子
中央右に柱のような物と、中央左、クレーンの下にトラス状の構造物が見える。
報道公開と違い、一般ツアー場合、ズーム撮影をしないよう、
また、大型レンズのカメラは使用を控えるように注意される事がある。

H3用発射管制棟(LCC)
大崎地区での取材を終え、再び竹崎地区へ。
H3ロケットでは先に見学した発射台から500mの地下12mにあった発射管制棟を3km離れた竹崎地区に新たに建設した。
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※LCCは竹崎地区の食堂と同じ敷地にある為、外観だけなら見に行くことが可能だ。

3kmの立入制限エリア外に立地する為、作業が終わった人は帰れたり、休憩が取れるようになる。
現状の3km以内だと体調を崩してもロケットを片付けるまでは地下から出る事ができない。
新しい建物はブロックハウスとは呼ばずに発射管制棟(Launch Control Center)LCCと呼ばれるそうだ。

また、コスト削減の為、H3ロケットの自立点検などを活用し、現状の約120人から1/4の約30~40人に削減して運用できるようにする。
初号機からいきなり40人での運用はできない為、発射管制室は間仕切って使えるようになっており、
始めは区切らずに大部屋で使用するが、定常運用ではパーテーションで区切り、机は2列程度になる見込み。
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※天井に見えるレールが間仕切りのライン

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LCCの前方には大型画面が設置される。

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会議室程度の広さしかなく、ブロックハウスと比較すると非常にコンパクト

デメリットとしては燃料充填前にロケットを直接確認する必要が発生した場合、3km離れているので時間が掛かる可能性があるが遠隔で監視できるようになるので、よほどの事がなければそのような自体にはならないだろうとの事。

建屋は2018年3月に完成しており、2019年2月3月には各種機材の搬入も始まる予定。

なお、H3の運用が始まってもしばらく併用になるH-2Aロケットでは今までどおりブロックハウスを使用して打上げを行う。

総合司令棟(RCC)

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RCCは一般の見学ツアーでも入る事ができるが、打上げ翌日と言うこともあり、特別に打上げ時とほぼ同じ状況が公開された。
H3では追尾局などを無人化してRCCから遠隔操作するなどRCC側でも省力化を実施し3/4程度に集約する予定。
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手前の6席
右がMHI
左がJAXA
画像の外、右端に衛星担当者
前列は地上アンテナ追尾など。

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画面は打上げ当日と同じ表示になっている。
正面スクリーン
左側:各種カウントダウン
画面左上:風向
画面左下:
画面中央左上:飛行姿勢・速度・高度
画面中央:飛行経路
画面右上:追尾アンテナ画像
画面右下:追尾アンテナ画像

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画面の下に赤い縁取りの緊急停止ボタンがある。
緊急停止ボタンはブロックハウスにもある。

緊急停止ボタンはテストで押して確認はしているが、本番で緊急停止ボタンが押されたことは無い。

打上げボタンはブロックハウスに270秒前に押すボタンがあるそうだ。
LCDR(発射指揮者)が280秒前にボタンを押すと自動シーケンスがGOになる。

なお、打上げ後の指令破壊(自爆)のボタンは別の場所にあるそうだ。

RCCの一番左に公式放送のアナウンス席がある。
原稿を読上げている訳では無く、RCC内で確認された事象をアナウンスしているので時差がある。

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吉信発射管制棟(ブロックハウス):打上げ前の作業

発射管制棟(Launch Control Center)LCC 打上げまでの管制を行う

総合指令棟(Range Control Center)RCC 打上げ後の管制を行う
 追尾して問題があれば指令破壊させる
 地上アンテナ、射場系などの管制
 海上の安全確認
 アンテナ局との連携
 人工衛星側の準備状況などを
 総合して打上げ実施判断する

RCCの内部はTNSCの一般見学ツアーでも見学できるので、種子島を訪れた際は参加をお勧めしたい。
ただし、打上げ直近は予約が取れなかったり、RCCや大崎射場が見学ルートから外されてしまうので注意。
また、RCCもLCCも竹崎地区の食堂と同じ敷地にある為、外観だけなら見ることが可能だ。

※文中の年代表記については執筆時点の情報によるものです(2019.2.13追記)

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