メインコンテンツに移動

この Web サイトは Internet Explorer ウェブブラウザをサポートしなくなりました。

マイクロソフトは廃止され、Internet Explorer もサポートされなくなります。この Web サイトにアクセスするには、別の Web ブラウザーを使用してください。

詳細については、ここをクリックしてください。

お使いのブラウザは最新の機能をサポートしておらず、一部の機能が正しく動作しない可能性があります。快適にご利用いただくには、アップデートしてください。

詳しく見てみると:ワブテック、アルテミスII、そして新しい宇宙開発競争

写真提供:NASA/ビル・インガルス

詳しく見てみると:ワブテック、アルテミスII、そして新しい宇宙開発競争

免責事項:NASAはワブテックと提携しておらず、ワブテックまたはその製品またはサービスを推奨していません。すべてのNASAおよびその他の第三者の名称および商標は、それぞれの所有者に帰属し、身元確認のみを目的として使用されます

リフトオフ

2026年4月1日午後6時24分(東部夏時間)に、322フィートのスペース・ローンチ・システム(SLS)ロケットを搭載したオリオン宇宙船が、NASAのケネディ宇宙センターにあるローンチ・コンプレックス39Bから離陸し、10日間の歴史への旅に出ました。

50年以上ぶりの有人による「月面飛行」ミッションであるアルテミスIIが開始されました1。アルテミス計画は、ギリシャの荒野、狩り、月の女神(アポロの双子の妹)にちなんで名付けられました。これは、宇宙飛行士を月に戻し、火星への最初の有人ミッションの基礎を築くというNASAの取り組みです。

しかし、まず最初に。

アルテミスIIは、2022年11月16日に打ち上げられたアルテミスIの成功を踏まえ、新しいSLSロケットとスペースカプセルの性能を実証しながら、月周の無人飛行を成功させ、25日後に太平洋で安全にスプラッシュダウンを行いました。

アルテミスIIでは、その危険性はさらに高く、4人の乗組員を人間が月から2〜4,070マイル、つまり地球から約25万マイル離れたところに移動したよりも遠くまで宇宙に送り出されました。これにより、これまで肉眼では見えなかった「月の向こう側」の景色を眺めることができました。

しかし、乗組員には単に観光するだけではなく、2028年初頭に予定されている有人着陸ミッションであるアルテミス4世を含む将来の月面探検の準備を整えるために、新しいシステムやハードウェアをテストすることが任務でした。(注:アルテミスIIIの2027年半ばの目的地は、もう少し自宅に近いです。アルテミスIVで使用されるSpaceXとBlue Originの商用着陸船をテストする低軌道ミッションです)。

溶接は一度に 1 つずつ行います。

アルテミスIIと宇宙旅行に関連する数字は驚異的ですが、

  • 往復695,000マイル
  • 最高5,000°F — オリオンの熱シールドは、地球の大気圏に再突入しても耐えられるように設計されています (太陽の表面の約半分の温度)
  • 離陸時の推力は880万ポンド、
画像
詳しく見てみると:ワブテック、アルテミスII、そして新しい宇宙開発競争
        Phased Array Ultrasound acquisition unit

Wabtec Inspection Technologiesが特に注目している数字が1つあります(ワブテックは、2025年にオリンパス社のサイエンティフィック・ソリューション部門の一部であったエビデントの検査技術部門を買収しました)。111,000です。

これは、ロケットの燃料タンクの組み立てに何インチの溶接が必要だったか、合計で約1.76マイルの溶接が行われた量です。超音波フェーズドアレイ検査システムの仕事は、このロケットの溶接部の円周方向、縦方向、その他の溶接方向を調べて、溶接部の完全性を確認し、最終的には乗組員の安全と任務の成功を確認することでした。

ワームホール、キスボンド、根のつま先の欠陥の検出

これらの溶接部は接合部を形成し、その結果、強度の高い接合が得られます。たとえば、「摩擦攪拌溶接」は、アルミニウム合金などの融着が難しい材料の接合に使用され、高度な航空宇宙製造で広く使用されています。

アルテミスIIロケットでは、この方法で何十枚ものパネルを接合する必要がありました。これらの溶接は、目前の作業には優れていますが、接合部の貫通が不完全だったり、「ワームホール」、「キスボンド」、「根元部の欠陥」など、独自の潜在的な欠陥が発生します(Inspection Trends誌の「航空宇宙製造における自律摩擦攪拌溶接検査」を参照)

この高度な溶接プロセスは非常に堅牢であることが知られていますが、どの方向にも異常が発生する可能性があり、検査手順がより複雑で重要になります。要するに、このような溶接には特殊な非破壊検査のアプローチと技術が必要であり、チームが産業用途に向けて進めてきたのがフェーズドアレイ超音波検査(PAUT)です。

この用語に慣れていない方のために、米国非破壊検査協会はこの技術を次のように説明しています。

画像
詳しく見てみると:ワブテック、アルテミスII、そして新しい宇宙開発競争
Robotic Arm Deploying Ultrasonic Sensor to Ensure Weld Measurement Coverage

「超音波フェーズドアレイ(PA)検査では、複数の超音波素子と電子時間遅延を使用して超音波を生成および受信し、建設的および破壊的な干渉によってビームを生成します。そのため、PAは従来のシングルプローブのUTに比べて技術的に大きな利点があります。フェーズドアレイビームは、電子的に操作、スキャン、掃引、集束できるという点です。」

この技術はもともと超音波検査を含む医療用途向けに1960年代に開発されましたが、それ以来、石油・ガス産業や航空宇宙産業におけるミッションクリティカルな資産の難しい検査を行う際の主力となっています。

Wabtec Inspection Technologiesの上級副社長であるカレン・スミス氏は、「高度な検査を実施できる当社の非破壊検査(NDT)ソリューションは、手動用のハンドヘルド型から完全自動型のロボットセルまで、さまざまなフォームファクターで提供され、さまざまな業界で広く使用されています」と述べています。「特に、航空宇宙分野では業界標準となっており、マーケットリーダーの業務全体に広く使われています。」

これらの検査技術は宇宙でも使用されています。国際宇宙ステーションで許容範囲を超える空気漏れが検出された場合、持ち運び可能な検査ツールにより、乗組員は問題を迅速に特定して解決することができました。

画像
詳しく見てみると:ワブテック、アルテミスII、そして新しい宇宙開発競争
Autonomous Phased Array Ultrasonic Scanning System for Complex Geometries

Wabtec Inspection Technologiesの米州セールス担当副社長であるダスティ・ムーアは次のように述べています。「私たちは、航空宇宙業界のお客様と多くの有意義な方法で協力しており、それぞれが安全という共通の使命に基づいています。さらに、「お客様がポータブル非破壊検査欠陥検出器を宇宙空間に送る場合でも、小径のボアスコープをエンジンに組み込む場合でも、ロボットセルを使用してパネルの溶接部をテストする場合でも、当社のテクノロジーは、確実に成功するために、何を検査する必要があるか、どこで検査すべきかを検査することです。

「アルテミスプログラムは、当社のソリューションの柔軟性と精度を証明する強力な証拠です。当社の超音波技術は、摩擦攪拌溶接部の検査を大規模に行うだけでなく、当社の渦電流技術とリモートビジュアル技術もアルテミスIIクラフトの安全性と性能に貢献しています。」

そして、それこそが最も重要なことです。ムーンショットを可能にするだけでなく、繰り返し可能にするため、小さなことを正しく行い、時には少しずつ行うことで、将来に向けてさらに野心的な計画を打ち出すための安全な基盤となるのです。


1 最後の有人月面ミッションは、1972年12月のアポロ17号でした (出典:フロリダ・トゥデイ ) 2 出典:NASA