HTVとは (エイチティーブイとは) [単語記事]

曖昧さ回避

HTVとは、

広島テレビの略称。　→広島テレビ
北海道テレビの略称として記載されることもあるが正しくはHTB。　→HTB
青森県八戸市に存在するケーブルテレビ局の略称。　→八戸テレビ
JAXA（宇宙航空研究開発機構）の宇宙ステーション補給機の名称。（HTV：H-II Transfer Vehicle　愛称「こうのとり」）

ここでは4.について説明する。

宇宙ステーション補給機

国際宇宙ステーション(ISS)に衣類や食料などの消耗品、各種実験装置などを輸送する軌道間輸送機。

無人だが、気密区画を持ち、宇宙飛行士が宇宙服を着る事無く内部に入る事が出来るため、“宇宙船”のカテゴリに入れられる。つまり事実上日本初の宇宙船という事になる。初号機は2009年9月11日にH2Bロケット試作初号機に搭載して打ち上げられ、その後は2015年までに年に1回、計7回打ち上げることが国際条約により決まっている。

主要諸元

全長：約9.8m(メインスラスタ含む)
直径4.4m
質量：約10.5t(補給品除く)
補給能力：約6t
　与圧部：約4.5t
　非与圧部：1.5t
廃棄品搭載能力：最大約6t

構造

HTVはTOP画像の右側から順に推進モジュール(長さ1.27m)、電気モジュール(同1.25m)、貨物区画である補給キャリア非与圧部(同3.5m)と補給キャリア与圧部(同3.14m)という構成になっている。

推進モジュールは4つの推進剤タンクを搭載し、HTVの各所に取り付けられた32箇所のスラスタ(メインスラスタ4基、姿勢制御用スラスタ28基)に推進剤を供給する。
電気モジュールは航法、通信用の電子機器を搭載する他、HTV各部への電力を供給する。
補給キャリア非与圧部は用途に応じて種類の異なる曝露パレットに物資を搭載し収納する。
補給キャリア与圧部はISSとの結合機構を備え、1気圧に予圧された内部に補給品を搭載する。ISSとの結合中は人が直接内部に入り補給品の荷降ろし、不用品の搭載作業を行う。

特徴

ISSに6tまでの物資を輸送する事が出来る。物資を搭載する貨物区画は空気のある与圧部と宇宙空間に曝された非与圧部からなる。
与圧部は消耗品や国際標準実験ラックと呼ばれる船内実験装置などを搭載し、非与圧部は搭載した曝露パレットに日本の実験モジュール「きぼう」の船外実験区画用の実験装置やISSのバッテリなどを収納する。

運用

H2Bロケットで打ち上げられたHTVはランデブー用のHTV軌道に投入され、地上からの指令でISSに接近。その後はGPSとレーザーによる誘導でISSまで10mの距離まで移動後停止する。停止後はISSのロボットアームで掴まれ、手動で共通結合機構(CBM)というハッチに結合される。
HTVが結合するCBMは本来ISSの構造体同士を結合するための機構であり、自動ドッキング機構は持っていないため、このような方法を取る。
結合後は与圧部の物資はISS本体からCBMを通って、非与圧部の物資はロボットアームを使って運び出される。その後ゴミや不要品を予圧部に運び込むとISSから離脱。大気圏に突入して焼却される。

その他

ISSへの物資輸送機はHTVの他にもロシアのプログレス、欧州宇宙機関(ESA)のATVがある。プログレスは2.6t、ATVは9tまでの物資を運ぶ事が出来るが、ドッキングするのがアンドロジナスというロシアモジュールのハッチである。
アンドロジナスは自動ドッキング機構を持つ反面、CBMよりずっと径が小さく、国際標準実験ラックのような大型の荷物を運び込む事が出来ない。
逆にプログレスやATVはISSに推進剤を補給する機能を持つが、HTVには出来ない。またプログレスやATVはISSの軌道維持用のブースターの役割も持つが、HTVはドッキング位置の関係でブースターとしては使えない。

現在、アメリカではNASAの商業軌道輸送サービス(COTS)という計画に基づき、スペースX社とオービタル・サイエンシズ社の2社の民間企業がそれぞれドラゴンとシグナスという輸送船を開発中である。これらはISSのロボットアームを用いてCBMに結合されるという点でHTVに似ているが、両者には大気圏再突入能力があり、実験結果を地球に持ち帰る事が出来る。（HTVもHTV-Rの名で無人帰還カプセルを搭載することを検討中である）また、ドラゴンには有人型があり、7名までの人員をISSに送り出す事が出来る。

将来

先述した通りHTVは地球への帰還機能がない事を除けば実質的な宇宙船であり、日本の将来の有人宇宙船開発のための技術開発の基礎を担っている。HTVの各機能はモジュール化されており、モジュールの一部を有人帰還カプセルに換装することなどで有人宇宙船に発展させる事が可能な設計となっている。

実績

第1回HTVフライト　「こうのとり」初号機(HTV1：HTV技術実証機)
- 打ち上げ：2009年9月11日(H2Bロケット試験機：H-IIB・F1)
- ISSへの結合：2009年9月18日、ISSからの分離・離脱：2009年10月31日、大気圏突入：2009年11月2日
- 搭載品(約4.5t)　※搭載品の詳細はJAXAのHTV1ミッション搭載品参照。
  - 補給キャリア与圧部：HTV補給ラック7台、「きぼう」船内保管室搭載型保管ラック1台
  - 補給キャリア非与圧部：「きぼう」船外実験装置2台(SMILES、HREP)
第2回HTVフライト　「こうのとり」2号機(HTV2）
- 打ち上げ：2011年1月22日(H2Bロケット2号機：H-IIB・F2)
- ISSへの結合：2011年1月28日、ISSからの分離・離脱：2011年3月29日、大気圏突入：2011年3月30日
- 搭載品(5.3t)　※搭載品の詳細はJAXAのHTV2ミッション搭載品参照。
  - 補給キャリア与圧部：勾配炉ラック、多目的実験ラック(MSPR)、HTV補給ラック(HRR)6台※噂の種子島のおいしい水もHRRの中。
  - 補給キャリア非与圧部：カーゴ輸送コンテナ(CTC)、フレックス・ホース・ロータリ・カプラ(FHRC)※どちらもNASAの物資
第3回HTVフライト　「こうのとり」3号機(HTV3)
- 打ち上げ：2012年7月21日(H2Bロケット3号機：H-ⅡB・F3)
- ISSへの結合：2012年7月28日(予定)、ISSからの分離・離脱：2012年9月6日(予定)、大気圏突入：2012年9月*日(予定)
- 搭載品(約4.6t)　※搭載品の詳細はJAXAのHTV3ミッション搭載品参照。
  - 補給キャリア与圧部：宇宙飛行士のISS滞在に必要な食料品・生活用品など、水棲生物実験装置（AQH）、小型衛星放出機構（J-SSOD）、小型衛星、再突入データ収集装置（i-Ball））、触媒反応器（水再生システムの一部）、小型衛星
    ※今回輸送された実験物資は同時期にISSに滞在中の星出宇宙飛行士が実験を執り行う。また「i-Ball」による再突入時の機体データの収集やメインエンジンをはじめとした多くの主要機器の国産化など"国産軌道間輸送機の次のステップ"を見越した取り組みも本機になされている。
  - 与圧キャリア非与圧部：ポート共有実験装置（MCE）、SCAN Testbed（NASAの実験装置）

宇宙ステーション補給機「こうのとり」（HTV）の受賞歴

2011年4月11日　文部科学大臣科学技術賞　「軌道上有人施設へのランデブドッキングと補給技術に関する研究」
2011年4月15日　日本航空宇宙学会賞技術賞（プロジェクト部門）※三菱重工業、三菱電機、IHIエアロスペースと共に受賞。

愛称

公募によりHTVシリーズの愛称は「こうのとり」と決まった。コウノトリには赤ちゃんや幸せなど大切なものを運ぶ鳥というイメージがあり、「ISSへ重要な物資を運ぶHTVのミッション内容を的確に表している」という。これにより運用時には愛称のなかったHTV初号機は「こうのとり初号機」、2011年1月22日に打ち上げたHTV-2は「こうのとり２号機」と呼ばれることとなった。