イプシロンロケット5号機の打ち上げ中止はコネクタの緩みが原因と特定

宇宙航空研究開発機構(JAXA)は10月4日、イプシロンロケット5号機の打ち上げ中止について、原因究明結果を報告した。同機は当初、3日前の打ち上げを予定していたが、当日、可搬型ドップラーレーダーのデータに異常が見つかり、約19秒前に緊急停止していた。今回、原因究明と対策が完了したことで、新たな打ち上げ日は10月7日に決まった。

イプシロンロケットプロジェクトマネージャの井元隆行氏(左)と、宇宙輸送技術部門鹿児島宇宙センター所長の川上道生氏(右)

打ち上げ当日に異常が見つかったのは、ロケットの追跡管制に使う可搬型ドップラーレーダーのデータ。このレーダーからは、100msごとに時刻情報と位置情報のセットがデータとして送られてくるのだが、時刻情報にのみ、異常なデータが混じっていることが確認された。このあたりのことは、前回の記事も参照して欲しい。

参考:イプシロンロケット5号機が打ち上げ中止、“魔の19秒前”に何が起きた？

当日の状況について、今回、JAXAからはより詳しい情報が明らかにされた。異常なデータが見つかったのは、打ち上げの24分前から3分前までの間で、合計8件。

イプシロンは内之浦宇宙空間観測所より打ち上げるが、飛行安全については種子島宇宙センターの総合指令棟(RCC)が担当する。可搬型ドップラーレーダーのデータも、種子島に送信されていた。

通常、内之浦で送信してから種子島で受信するまでの時間遅れは0.01秒程度だったが、レーダー側の時刻情報(観測時刻)と種子島側の受信時刻から時間差を計算すると、この8件では、-2,580秒から+720秒と、通信遅延としてはあり得ない数字になっていた。+720秒というのは、未来の時刻であり、明らかにおかしい。

種子島RCCで受信したデータの例。赤枠のところで、時間差が2,580秒になっている (C)JAXA

可搬型ドップラーレーダーには、電波を出してロケットの位置を観測するレーダー部のほか、GPS信号から正確な時刻を取得する装置があり、レーダーデータ(位置情報)と時刻データを処理部で合わせ、出力する仕組みになっている。

可搬型ドップラーレーダーの構成。観測時刻はGPSで取得している (C)JAXA

データを事後解析したところ、レーダーデータは健全であることが分かった。また打ち上げが延期された同1日の夜、レーダーの運転を継続させて各機器間のデータを監視したところ、時刻装置から出力される時刻データに同様の異常が見つかり、原因の場所をここより上流側の機器に絞り込んだ。

そして装置の再点検を行ったところ、GPS受信アンテナのケーブルを時刻装置に接続するコネクタ部分で、緩みが見つかった。ケーブルに軽く触れると、時刻情報が正常になったり異常になったりする状態だったという。事象も再現されており、原因はこのコネクタの緩みによる接触不良と特定された。

写真は時刻装置のインタフェース部分。点線の円内が緩んでいた場所だ (C)JAXA

GPS受信アンテナのケーブルはBNCコネクタ、時刻装置側の端子はSMAコネクタのため、間にコネクタ変換器を使用していたという。接続場所としては、アンテナケーブルとコネクタ変換器の間(1)と、コネクタ変換器と時刻装置の間(2)の2カ所があるが、緩みが確認できたのは(2)の側だ。

JAXAによると、輸送時には(1)側のみ外し、(2)側は常時接続された状態だったという。輸送後に再接続するとき、もちろん(1)側については緩みがないか確認していたものの、(2)側については、緩みの確認ができていなかった。定期的な確認も実施されていなかったそうで、必要な手順として見落とされていた形だ。