夜明けの29分――H3ロケット9号機、「みちびき7号機」を軌道へ

午前4時23分31秒。夏の種子島はまだ暗く、海と空の境は薄い群青だった。大型ロケット発射場の炎が一瞬で風景の中心を奪い、全長約57メートルのH3ロケット9号機が、二本の固体ロケットブースタと二基のLE-9エンジンの推力で上昇した。地上から見れば、成功は光の柱だった。管制室から見れば、数百の数値が予定の線から外れないことを確かめ続ける29分間だった。

約1分56秒後に固体ロケットブースタを分離。約3分44秒後には、衛星を大気から守ったフェアリングが外れた。第1段燃焼停止、段間分離、第2段エンジンの第1回燃焼、長い慣性飛行、そして第2回燃焼。計画では打上げから約29分10秒後の衛星分離を予定していた。JAXAが実績として発表した分離時刻は約29分4秒後。H3は、打上げ時約4.9トンの「みちびき7号機」を、地球低軌道ではなく、高度約3万6千キロへ向かう準静止遷移軌道へ渡した。

ロケットにとって、その分離が仕事の終点だった。衛星にとっては始点である。太陽電池を展開し、自らの推進系で軌道を整え、アンテナ、原子時計、信号生成系、地上設備との通信を一つずつ確認しなければならない。打上げ成功とサービス開始は同じ出来事ではない。

予定表の一行一行を、現実に変えた飛行

ロケットの飛行は、激しい外観とは反対に、秒単位で整えられた手順の連続である。9号機は離昇後、太平洋へ向けて方位を変えた。ブースタを捨て、空気が薄くなったところでフェアリングを外し、第1段の液体水素と液体酸素を使い切る。第2段は一度の長い燃焼だけでなく、いったん停止して慣性飛行した後、再び点火して衛星へ必要な速度を与えた。

打上げ計画書が示した投入目標は、近地点高度約370キロ、遠地点高度約3万5,586キロ、軌道傾斜角22.9度の準静止遷移軌道だった。ここから衛星自身が軌道を円に近づけ、赤道に対してわずかに傾いた「準静止軌道」へ向かう。静止衛星が地上の一点に止まって見えるのに対し、準静止衛星は赤道付近を小さく動いて見える。7号機は、日本上空に大きな8の字を描く従来の準天頂軌道衛星とも、完全な静止衛星とも異なる席を埋める。

「22S」という57メートルの選択

9号機の形態名はH3-22S。「2」は第1段のLE-9エンジンが二基、次の「2」はSRB-3固体ロケットブースタが二本、「S」はショート・フェアリングを示す。衛星を除く全備質量は約422トン。第1段は液体水素と液体酸素を燃やし、離昇時には固体ブースタが大きな推力を加える。第2段には、H-IIAから系譜を引くLE-5B-3エンジンが一基載る。

H3の思想は、一つの固定されたロケットではなく、荷物に合わせて構成を選ぶことにある。LE-9を二基または三基、SRB-3を0本、2本、4本と組み合わせ、フェアリングも変える。6月に成功した6号機は、LE-9三基、ブースタなしの「30形態」を初めて飛ばした。9号機は、静止軌道級の大型衛星を運ぶ実績ある22Sへ戻った。同じH3でも、二つの連続成功は異なる構成で達成された。

そして9号機には、外から見えにくい重要な変更があった。衛星を第2段上部で支えるPSS（衛星搭載支持構造）に、H3として初めてファスナ結合方式を採用した。これは単なる留め具の変更ではない。2025年12月の失敗で問われた、衛星とロケットをつなぐ「台座」の作り方そのものを変えた対策だった。

2025年12月22日――火は燃えても、荷物を守れなかった

H3ロケット8号機も、「みちびき」を運ぶ任務だった。搭載された5号機は、日本独自の7機測位網を完成へ近づけるはずだった。しかし、第2段エンジンの第2回燃焼は正常に立ち上がらず、早期に停止した。衛星を予定軌道へ入れることはできず、JAXAは打上げ失敗を発表した。

調査が突き止めた主要因は、エンジン内部ではなくPSSだった。製造工程で生じた内部の剥離が、フェアリング分離時の衝撃などで進展し、PSSが破損したとされた。ロケットでは、上段エンジン、電子機器、構造物、衛星が一つの力学系をつくる。荷物を支える構造が壊れれば、その影響は「台座」だけにとどまらない。8号機は、推進系が計画どおり動かなかったという現象の背後に、製造と構造の問題があることを示した。

対策は二段階だった。2026年6月の6号機には、既に製作されていたPSSを検査・補修し、荷重試験で強度を確認する方式を適用した。6号機は計画どおり飛行し、H3-30形態を実証した。実用衛星を載せる9号機以降には、剥離リスクを排除するファスナ結合方式のPSSを採用した。つまり今回の成功は、6号機と同じ部品をもう一度飛ばしただけではない。失敗の仮説を、異なる対策と異なる機体形態で検証する次の段階だった。

H3は、最初の失敗から始まった

H3の開発は2014年に始まった。狙いは、H-IIAの後継として日本が自国の判断で宇宙へ到達する手段を維持しながら、世界市場で選ばれる価格、使いやすさ、打上げ頻度を実現することだった。新しい第1段エンジンLE-9は、部品点数を減らせるエキスパンダーブリード方式を大型化した野心的な設計である。だが燃焼室やターボポンプの課題が開発日程を押し延ばした。

ようやく迎えた2023年3月の試験機1号機では、第1段は飛んだものの、第2段エンジンが着火しなかった。地球観測衛星「だいち3号」を軌道へ届けられる見込みがなくなり、指令破壊が送られた。JAXAは約7か月をかけて電源系の異常シナリオを絞り、エキサイタと第2段推進系コントローラへ対策を施した。2024年2月の試験機2号機で初成功し、その後は3、4、5、7号機と成功が続いた。

だからこそ8号機の失敗は重かった。H3は「初成功した新型ロケット」から「運用を積み上げる基幹ロケット」へ移る途中で、二度目の衛星喪失を経験した。9号機の成功は、その傷を消すものではない。むしろ、失敗の記録を機体へ組み込み、同じ道を通らないことができたかを示すデータになった。

「みちびき」は、GPSの日本版というだけではない

衛星測位は、スマートフォンの青い現在地だけではない。衛星から届く正確な時刻と位置の情報は、車両・船舶・農機の航法、建設機械の自動制御、測量、物流、送配電網の同期、金融取引の時刻管理などに使われる。位置・航法・時刻を合わせたPNTは、見えない社会インフラである。

日本の準天頂衛星システム「みちびき」は、GPSと互換性のある信号を送り、GPSなどと一体で使うことで、都市のビル街や山間部でも利用できる衛星数と上空の配置を改善する。さらに、センチメータ級測位補強サービスCLAS、高精度測位補強サービスMADOCA-PPP、災害・危機管理通報、信号のなりすましを検証する認証機能など、日本独自のサービスを重ねてきた。

その歴史は2010年9月の初号機打上げに始まる。2011年、政府はまず4機体制を整備し、将来7機を目指す方針を決定。2017年に2、3、4号機が打ち上げられ、2018年11月に4機体制のサービスが始まった。2021年には初号機後継機、2025年2月には6号機が打ち上げられた。現在運用中の5機は、準天頂軌道の初号機後継機、2号機、4号機と、静止軌道の3号機、6号機で構成される。

なぜ測位には「四機」が必要なのか

衛星は、自らの位置と正確な時刻を信号に載せて送る。受信機は、その信号が届くまでの時間から衛星との距離を求める。三次元の位置だけなら三つの距離で足りるように見えるが、受信機の時計には誤差がある。緯度、経度、高度、時計誤差という四つの未知数を同時に解くため、最低四機の衛星が必要になる。

4機体制のみちびきは、GPSを補完し、上空の衛星配置を良くする大きな役割を果たす。しかし、みちびきだけでいつでも四機を見られるわけではない。7機体制では、4機の準天頂軌道衛星、2機の静止衛星、1機の準静止衛星を組み合わせ、日本上空に常時四機以上を確保する設計である。そこで初めて、外国の測位衛星が利用できない場合でも、みちびき単独の持続測位が可能になる。

7号機は、そのうち唯一の準静止軌道枠を担う。打上げ時約4.9トン、ドライ質量約1.8トン、太陽電池パドルを広げた翼端間は約19メートル。三菱電機のDS2000衛星バスを使い、L1、L5、L6帯の測位・補強信号を送る。5～7号機には衛星間測距と衛星・地上間測距を組み合わせる高精度測位システムASNAVの機器も搭載され、衛星自身の軌道と時計をより正確に推定して、一般的な対応スマートフォン測位を1メートル級へ近づける実証が計画されている。

「7号機」でも、七機体制ではない

名称だけを見れば、7号機の成功で7機がそろったように聞こえる。実際には違う。初号機は後継機へ置き換えられ、5号機は2025年12月の打上げ失敗で失われた。内閣府の打上げ後声明は、現在運用中の5機に7号機を加えると説明している。JAXAの打上げ前資料も、7号機の後は当面6機運用でのサービス開始を目指すとしている。

7号機は、7機体制へ向かうために不可欠だが、最後の一機ではない。5号機喪失をどう埋めるか、代替衛星をいつ準備し、いつ打ち上げ、いつ運用へ入れるかという日程は、今回確認した公開資料では確定していない。したがって「日本が自前の測位を完成させた」と書くのは早い。

さらに政府は11機体制を目指している。7機だけでは、いずれか一機の故障で常時四機という条件を割り込む時間帯が生じ得る。11機は、一機が故障しても持続測位を維持するための余裕をつくる構想だ。自立性は、他国との接続を捨てることではない。GPSやGalileoなどと相互利用しながら、最後の基準を自国で持つという意味である。

H-IIAが残した「49勝1敗」という重い基準

H3が引き継いだのは、技術だけではない。H-IIAは2001年から2025年まで50機を飛ばし、49機を成功させた。2003年の6号機失敗後、44回連続で成功して役目を終えた。H-IIBを含む国産大型ロケットの運用経験は、政府衛星、気象、地球観測、月・小惑星探査、宇宙ステーション補給、海外衛星を支えた。

一方、H-IIAは信頼性が高くても、価格と打上げ頻度で急拡大する国際市場に十分な数を供給するロケットではなかった。H3は、民生部品、製造工程の見直し、3Dプリンタ、新しいアビオニクス、複数構成によって、最小構成で一定条件下約50億円という目標を掲げた。年に多くの打上げを行い、政府需要だけでなく商業衛星を獲得することが設計思想に含まれている。

だが市場が買うのは目標価格ではなく、実績を伴う予定である。衛星事業者は、ロケットが飛ぶかだけでなく、契約した時期に飛ぶか、予定軌道へ正確に入るか、衛星へ過大な振動や衝撃を与えないかを問う。9号機の成功は大きい。しかし九回の飛行で二回失敗した段階のH3に必要なのは、祝賀よりも反復である。異なる構成、異なる軌道、異なる顧客で成功を重ねて初めて、H-IIAが築いた「当たり前に上がる」という信用へ近づく。

炎が消えた後の、静かな成功

種子島の映像では、ロケットは約数分で雲の向こうへ消えた。29分後には衛星が離れ、打上げは成功と判定された。だが「みちびき7号機」の仕事は、これから数か月かけて形になる。運用軌道への移動、機器の健全性確認、地上系との結合試験、信号品質の評価、サービス開始判断。そのどれも、打上げのような炎を伴わない。

成功を正確に評価するなら、二つの文章を同時に持つ必要がある。H3ロケット9号機は、重要な実用衛星を所定の軌道へ運び、前年の失敗後に二回連続の成功を記録した。だがH3はまだ成熟した連続運用の途中であり、みちびきもまだ7機体制を完成していない。前者を過小評価せず、後者を隠さないことが、今回の29分を歴史の中へ正しく置く。

やがて7号機が運用へ入れば、その存在は画面の中のロケットではなくなる。農機が畑の列を外れないこと。山あいの車が自分の位置を失わないこと。災害情報が遠隔地へ届くこと。電力網や金融システムが同じ時刻を共有すること。空にある約19メートルの機械は、社会の無数の小さな「正しい場所」と「正しい時刻」に分解されていく。ロケットの成功が日常へ変わるとは、そういうことだ。