Vega
欧州小型衛星打上げロケット（退役）
1 概要
Vegaは、ESA/Avio社が開発した欧州初の小型衛星専用ロケットであり、2024年9月に退役した(1)。
基本情報: - 製造: Avio（イタリア） - 運用: Arianespace - 初打上げ: 2012年2月13日 - 最終打上げ: 2024年9月4日（VV24） - 状態: 退役 - 運用期間: 12年（2012-2024年） - ペイロード能力（SSO）: 1,500 kg（700km） - ペイロード能力（LEO）: 2,500 kg
技術的特徴: - 🔧 P80世界最大単一セグメント固体モーター（第1段） - 🇪🇺 欧州小型衛星打上げ独立能力確立 - 📊 22回打上げ、成功率86.4%（19成功、3失敗） - 🌍 100+ satellites from 22 countries(2) - ♻️ Vega Cへ移行（2024年9月退役）
歴史的意義: 欧州に小型衛星専用打上げ能力をもたらし、太陽同期軌道への科学・地球観測衛星打上げに特化
2 開発歴史
2.1 ESAプログラム開始（1998年）(2)
1998年: VegaがESA公式プログラムとして開始
開発コスト: €710 million（約€7.1億） - ESA追加支援: €400 million（2012-2014年の開発飛行5回をスポンサー）
開発体制: - 主契約者: Avio（イタリア）、後にELV S.p.a（2001年2月設立、Avio + ASI） - 2018年1月1日: 開発・生産をAvio S.p.aに移管
国際協力: - イタリア（主導） - ベルギー、フランス、オランダ、スペイン、スイス、ウクライナ
2.2 初打上げ（2012年2月13日）
VV01: Guiana Space Centreから初打上げ成功 - ペイロード: 小型衛星9機 - 結果: 完全成功
意義: 欧州初の小型衛星専用ロケット、太陽同期軌道への独立アクセス確立
3 基本仕様
3.1 寸法・質量
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 全高 | 30 m |
| 最大直径 | 3.0 m |
| 打上げ時質量 | 約137,000 kg（137 ton） |
| 段数 | 4段（3段固体 + 1段液体） |
3.2 ペイロード能力
| 軌道 | ペイロード質量 |
|---|---|
| LEO（400km） | 2,500 kg |
| SSO（700km） | 1,500 kg |
4 推進システム
4.1 第1段: P80
仕様(3)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 名称 | P80FW（Filament Wound） |
| 推進剤質量 | 88,000 kg |
| 全質量 | 95,000 kg |
| 空虚質量 | 7,000 kg |
| 寸法 | 11.714 m（高さ）× 3.0 m（直径） |
| 推進剤 | HTPB 1912固体 |
| 推力 | 3,040 kN（平均） |
| 比推力 | 280 秒 |
| 燃焼時間 | 107-114秒 |
| 分離高度 | 約60 km |
世界記録(3)
P80FW: 世界最大の単一セグメント固体ロケットモーター（2022年7月P120C登場まで）
構造(4): - ケース: 一体型カーボンファイバー複合材（filament-wound） - 推進剤組成: HTPB 1912 - 過塩素酸アンモニウム: 69% - アルミニウム粉末: 19% - HTRBバインダー: 12%
前記録: 日本のH-2A SRB-A（66 ton推進剤）
4.2 第2段: Zefiro-23
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 推進剤質量 | 24,000 kg |
| 推力 | 1,196 kN |
4.3 第3段: Zefiro-9
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 推進剤質量 | 11,000 kg |
| 推力 | 300 kN |
4.4 第4段: AVUM
仕様(5)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 名称 | AVUM（Attitude and Vernier Upper Module） |
| エンジン | RD-843 |
| 製造 | Yuzhnoye Design Bureau（ウクライナ） |
| 生産 | Yuzhmash（ドニプロ、ウクライナ） |
| 推進剤 | UDMH/N₂O₄（ヒドラジン系ハイパーゴリック） |
| 推力 | 2.45 kN |
| ジンバル | ±10度 |
| 再点火能力 | 最大5回 |
再点火能力の重要性(5)
AVUMの柔軟性: - 高精度軌道調整 - 複数ペイロードの異なる軌道への投入 - 制御された離脱燃焼（デブリ削減）
VV02ミッション（2013年）: 複数回燃焼により異なる軌道へ複数ペイロード展開を実証
ウクライナ依存と将来(6)
供給リスク: - Avioは東ウクライナ・ドニプロのYuzhmash製造施設に依存 - 欧州製代替エンジンの議論が過去にあったが、RD-843は継続使用
5 運用実績
5.1 総合統計(1,2)
| 項目 | 数値 |
|---|---|
| 総打上げ回数 | 22回（VV01-VV24） |
| 成功 | 19回 |
| 失敗 | 3回 |
| 成功率 | 86.4% |
| 運用期間 | 12年（2012-2024年） |
| 打上げ衛星 | 100機以上（22カ国） |
5.2 主要マイルストーン
| 日付 | ミッション | 意義 |
|---|---|---|
| 2012年2月13日 | VV01 | Vega初打上げ成功、9機の小型衛星 |
| 2015年6月23日 | VV05（Sentinel-2A） | Copernicus Sentinel-2A地球観測衛星 |
| 2017年3月6日 | VV09（Sentinel-2B） | Sentinel-2B、Copernicus継続 |
| 2024年9月4日 | VV24（Sentinel-2C） | Vega最終打上げ、12年の運用終了 |
6 失敗ミッション詳細
6.1 VV15: Zefiro-23異常（2019年7月11日）(7,8)
ミッション概要
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 打上げ日時 | 2019年7月11日 01:53:03 UTC |
| 射点 | Guiana Space Centre、ELV |
| ペイロード | FalconEye1地球観測衛星 |
| 結果 | 失敗（ペイロード喪失） |
異常発生(8)
発生時刻: T+130秒850ミリ秒
状況: 1. 第2段（Zefiro-23）点火: 正常 2. T+0秒〜14.25秒: すべてのパラメータ正常 3. T+130秒850ms: Zefiro-23モーターで突然の激しい事象発生 4. ミッション終了
根本原因(8)
独立調査委員会（2019年9月4日）結論:
最も可能性の高い原因: Zefiro-23モーター前方ドーム領域の熱構造破損（thermo-structural failure）
除外された原因: - Zefiro-23中和システムの不注意な作動 - 悪意のある行為（調査で証拠なし）
是正措置: - 徹底的な検証計画 - すべての関連サブシステム、プロセス、機器の是正措置 - 2020年初のReturn-to-Flight計画
6.2 VV17: AVUM TVC異常（2020年11月16日）(9,10)
ミッション概要
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 打上げ日時 | 2020年11月16日 |
| ペイロード | SEOSAT-Ingenio（スペイン地球観測）、TARANIS（仏科学衛星） |
| 結果 | 失敗（両ペイロード喪失） |
注: VV16（2020年9月2日）は53機の小型衛星を搭載したrideshareミッションとして成功し、VV15失敗後のReturn-to-Flightを達成
異常発生(9)
発生時刻: 打上げ8分後
事象: AVUM上段エンジン初回点火後、軌道逸脱を確認
根本原因(10)
ヒューマンエラー:
問題: AVUM上段の推力ベクトル制御（TVC）アクチュエーターへのケーブルが逆接続
メカニズム: 1. 上段エンジン組立時のミス 2. 品質管理チェックでエラー未検出 3. ロケット誘導システムからの指令に対し、ノズルが逆方向に動作 4. 軌道逸脱
独立調査委員会結論: AVUM第4段推力ベクトル制御（TVC）システム統合の問題がロケット制御喪失の原因と確認
歴史的文脈: 3回の打上げで2回目の失敗（14連続成功後）
7 主要ミッション
7.1 Copernicus Sentinel衛星(11)
Sentinel-2コンステレーション:
| ミッション | 日付 | ロケット | 意義 |
|---|---|---|---|
| Sentinel-2A | 2015年6月23日 | VV05 | Copernicus光学地球観測開始 |
| Sentinel-2B | 2017年3月6日 | VV09 | Sentinel-2コンステレーション完成 |
| Sentinel-2C | 2024年9月4日 | VV24 | Vega最終ミッション、後継機 |
Sentinel-2C: - 軌道: 太陽同期軌道（SSO）、高度775 km - 目的: Copernicus欧州地球観測プログラムの高解像度データ継続 - 意義: Vega最終ミッションとしてSentinel-2A/2Bと同じくVegaで打上げ、シリーズ完結
7.2 その他主要ミッション(12)
| ミッション | ミッション名 | 目的 |
|---|---|---|
| Aeolus | 風観測衛星 | レーザードップラー風観測、2023年7月23日制御再突入 |
| Proba-V | 技術実証 | 植生観測、ESA技術実証ミッション |
| IXV | 再突入実験機 | 欧州再突入技術実証 |
| LISA Pathfinder | 科学ミッション | 重力波観測技術実証 |
特化分野: 太陽同期軌道への科学衛星・地球観測衛星
総計: 22ミッションで100機以上の衛星を22カ国から打上げ(2)
8 VV24: 最終ミッション（2024年9月4日）
8.1 ミッション詳細(13,14)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 打上げ日時 | 2024年9月4日 22:50 GFT（01:50 UTC, 9月5日） |
| 射点 | Guiana Space Centre、ZLV |
| 構成 | Vega（4段） |
| ペイロード | Sentinel-2C地球観測衛星 |
| 軌道 | 太陽同期軌道（SSO）、高度775 km |
| 結果 | 完全成功 |
8.2 歴史的意義(13)
退役: - Vega: 12年間の運用終了 - 総計: 22回打上げ、19回成功（86.4%） - 役割: 欧州小型衛星打上げ独立能力を提供
Sentinel-2との縁(14): - Sentinel-2A（VV05、2015年）: Vegaで打上げ - Sentinel-2B（VV09、2017年）: Vegaで打上げ - Sentinel-2C（VV24、2024年）: Vega最終ミッションで打上げ
“This mission marks the handover to the Vega C launcher, the new generation of Vega launchers”(13)
8.3 Vega C移行(13)
2025年計画: Vega C 4回打上げ 2026年計画: Vega C 5回打上げ
運用移管: Arianespace がVV29まで打上げサービス担当、その後Avioが引き継ぎ
9 Vega vs Vega C比較
9.1 第1段: P80 vs P120C(15,16)
| 項目 | Vega（P80） | Vega C（P120C） |
|---|---|---|
| 推進剤質量 | 88 ton | 143.6 ton |
| 推力 | 3,040 kN | 4,500 kN |
| 推力比 | - | P80の約2倍 |
| 構造 | 単一セグメント | 単一セグメント |
| 共通化 | Vega専用 | Ariane 6ブースターと共通 |
P120Cの”C”: “Common”（共通）を意味、Ariane 6ブースターと共通設計により開発コスト分担(16)
9.2 ペイロード能力比較(15)
| 軌道 | Vega | Vega C | 増加量 |
|---|---|---|---|
| SSO（700km） | 1,450-1,500 kg | 2,200-2,300 kg | +800 kg（+60%） |
| 分類 | Small-lift | Medium-lift | - |
参考ミッション: Vega Cは2,300 kgを700 km極軌道に投入可能(15)
9.3 コスト比較(15,16)
Vega C優位性: > “We’ll have 50% more performance with Vega-C with respect to Vega, with reduced costs with respect to Vega, so it’s a radical reduction the cost per kilo per launch”(16)
要約: - ペイロード: +50-60% - 打上げコスト: ほぼ同等 - kg当たりコスト: 約50%削減
P120C共通化効果: 年間数十基の生産により、Ariane 6とVega C両プログラムのコストを合理化(16)
10 打上げコストと市場競争
10.1 Vegaコスト(17,18)
2012年見積もり(17): - 商業打上げ（サービス込）: €32 million - ロケット単体: €25 million（年間2回打上げ想定） - 目標: ロシアの小型ロケットと価格競争
2020年価格(18): - 打上げコスト: $40 million - Vega C: 同等の$40M程度（ペイロード+50%）
10.2 小型衛星市場競争(18)
競合比較（2020年時点）
| ロケット | 打上げコスト | SSO能力 | $/kg |
|---|---|---|---|
| Falcon 9 | $62 M | 18,200 kg | $3.4/kg |
| Vega | $40 M | 1,500 kg | $26.7/kg |
| Electron | $7 M | 150 kg | $46.7/kg |
Vega C（参考）: $40 M / 2,200 kg = $18.2/kg
市場での苦戦
Rocket Lab Electron: 小型衛星市場で打上げ頻度増加、2020年以降定期打上げ
Vegaの課題(18): - 2失敗による信頼性低下 - SpaceX Rideshareの低価格 - 結果: 主に欧州政府機関が独立アクセス確保のため高価格でも使用
打上げ頻度目標: 年間2-3回→年間5-6回へ増加目標（2022年時点）、しかしコスト競争力は限定的
11 運用射場: ZLV
11.1 射点概要(19,20)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 所在地 | Guiana Space Centre、仏領ギアナ |
| 射点名 | ZLV（Zone de Lancement Vega） |
| 旧射点 | 旧ELA-1サイト（Ariane 1/3使用） |
| 建設開始 | 2004年11月 |
| 運用期間 | 2012-2024年（Vega）、2022年〜（Vega C） |
| 総打上げ | 22回（Vega VV01-VV24） |
11.2 施設構成(19,20)
固定インフラ
| 施設 | 仕様 |
|---|---|
| バンカー | 打上げ管制用地下施設 |
| 打上げテーブル | ロケット垂直保持、排気ダクトとの接続 |
| アンビリカルマスト | ロケット・ペイロード調整、打上げ直前まで電源供給 |
| 排気ダクト | 点火時の燃焼ガス排出 |
| 避雷塔 | 4本の高塔で打上げテーブル周辺を保護 |
移動式施設
| 施設 | 仕様 |
|---|---|
| 移動ガントリー | 高さ50 m、質量1,000 ton |
| 用途 | 組立、点検、打上げ要員保護 |
| 機能 | 垂直組立建屋として機能、準備中はロケットを覆う |
旧施設の再利用(20)
保持した構造: Ariane 1のフレームトレンチ（排気溝）
新設: - 50 m高さ引き込み式垂直組立建屋 - 4本の避雷保護塔 - 新しい打上げタワー
詳細: Guiana Space Centre 記事参照
12 歴史的評価と教訓
12.1 成功
欧州小型衛星独立能力: 12年間、欧州に小型衛星打上げの独立能力を提供
Copernicus貢献: Sentinel-2A/2B/2Cすべてをvegaで打上げ、欧州地球観測プログラムの中核を支えた
科学ミッション: Aeolus、LISA Pathfinder など画期的な科学ミッションを実現
技術実証: P80世界最大単一セグメント固体モーター、AVUMの多回点火上段
12.2 課題
86.4%成功率: 3回の失敗（VV15、VV16注は成功、VV17）が信頼性に影響
コスト競争力: $40M/1,500 kg はSpaceX Rideshare（$1M/200kg）やFalcon 9に太刀打ちできず
市場シフト: 小型衛星市場がrideshare主流となり、専用小型ロケットの商業的価値低下
12.3 Vega Cへの移行意義
技術進化: - P120Cによる+60%ペイロード能力 - Ariane 6との共通化による$コスト削減 - Small-lift → Medium-liftへの分類変更
戦略的価値: コスト競争力は限定的だが、欧州宇宙主権の維持において重要