バーニア、ブースター、スラスター、その他

はじめに

1行でまとめた

以下は基本的にロケットとか宇宙船の場合。船舶とか検査機器とか、他の用途では別の意味で使われることがあるので注意。

バーニア

ロケットの飛翔時に、機体が正しい方向を向くよう姿勢を制御する小型ロケット。

スラスタ

基本的には「推進装置」の意味。

ブースター

推力を増大させるロケット。第1段目と共にロケットを上昇させる役割をもつ。

アポジモーター

遠地点（アポジ）で使われる固体ロケット。

RCS

反動制御システム。姿勢制御用ロケット。

しかし1行説明ってのはあまりにもなんなので、できれば下記の長ったらしい解説を読んだ後、実際に使われている例などを確認してほしいです。

予備知識

バーニア

「バーニア」は、元は2種類の目盛りからなる定規の組み合わせを使った精密測定方法を考え出したフランスの数学者の名前であり、そこから転じて微調整や補助といった意味合いで使われている言葉です。関係ないけど名前でググったら同じ名前の俳優さんがいました。1951年からフランス映画に出てるみたい。

長さの測定に使うノギスにバーニアと呼ばれる部品がついており（日本語だと副尺）、そこについているバーニア目盛と主尺の目盛との組み合わせを使って、一枚板の定規では精密に測定できない範囲まで測ることができます。

電車の「バーニア制御」、微調整ができるダイヤル「バーニアダイアル」等、いくつかの機器に使われている言葉です。

宇宙関係ですと、いくつかのロケットでこの用語が使われています。

スラスタ

推力（thrust）を発生させるもので、スラスタ（thruster）。

ブースター

増大させるための装置。ロケットの場合、推力を増大させるために付けられる補助のロケットで、主に第1段目の周りに付けられ、打ち上げのときに利用されます。ロシアのソユーズロケットや日本のH-IIA、米国のスペースシャトルなどにブースターが付いています。

H-IIAやスペースシャトルのは固体ロケットを使っており、固体ロケットブースタ、SRBと略されます。H-IIAの場合はH-IIで使ったSRBの改良型ということで、特にSRB-Aという名称が使われます。

ロシアのロケット、ソユーズロケット（A-2とか）の場合、ロケット本体の周りに4本、本体と変わらない太さのロケットがついています。アメリカや日本等の感覚ではこれはブースターであり、第何段と呼びませんが、ロシアではこれを第1段と呼んでるようです。書籍などではこれを補助ブースターと書くものもあれば、第0段とするものもあります。

推力はというと、スペースシャトルの場合はメインエンジンが178t×3基で534tなのに対し、SRBは1350t×2基で2700t。メインエンジンの5倍にもなります。1基あたりでみると約7.6倍違います。

メインエンジンは真空中の数値。大気中だと数値は落ちる。ブースターは（たぶん）最大値。H-IIAは打ち上げ能力が一番低い装備の状態。最大ではブースターが4本装備される。単位はkNに統一（1t＝9.80665kN）

ロケットと呼ばれる部分をブースターと呼ぶ場合もあるみたいです。アポロ宇宙船を月まで運んだ巨大ロケット「サターンVロケット」は、しばしば「サターンVブースター」と呼ばれます。アポロ宇宙船を増速させる装置、という意味合いでしょうか。

アポジモーター

遠地点（アポジ）で使う固体ロケットモーター。静止衛星を静止トランスファ軌道から静止軌道へ軌道を変える時等に用います。

近地点で噴射すると遠地点が遠ざかります。遠地点で噴射すると近地点が持ち上がります。そのため、近地点が地球近く（高度200～300km程度？）で遠地点が静止軌道（高度35786km）に達する楕円軌道（静止トランスファ軌道）にある人工衛星が遠地点で噴射すると、近地点が持ち上がり、高度35786kmの円軌道をまわるようになり、静止衛星となります（本当はもう少し制御が必要になりますが）。

液体ロケットエンジンを使ったものは「アポジエンジン」と呼ばれます。

「アポジスラスタ」と呼ぶ例もあります。どちらにせよ、楕円軌道から円軌道に移る場合、遠地点で使うロケットという意味であることには変わりありません。

遠地点（アポジ：apogee）というのは、地球を回る軌道のなかで、地球からもっとも離れた位置という意味です。要するに遠地点の「地」は地球の地ですね。これが太陽を回る軌道だと、遠日点（アフェリオン：aphelion）になります。

ちなみに静止衛星の打ち上げから静止軌道にのるまで、以下のような手順がよく紹介されています。

1. 低高度の円軌道に一旦乗せて調子を見たり確認したり準備したりする。（パーキング軌道）
2. 近地点で噴射し（ペリジキック）、遠地点を静止軌道まで持ち上げる。近地点が高度数百km、遠地点が高度約36000kmの楕円軌道になる。（静止トランスファ軌道）
3. 遠地点で噴射し（アポジキック）、近地点を静止軌道まで持ち上げる。これでとりあえず高度約36000kmの円軌道になる。この時点ではまだ東西方向にズレたりするので、ドラフト軌道と呼ばれる。
4. 微調整を行って、地上の一点から見た場合静止して見える状態にする。これで静止軌道にのりました、ということになる。

ただ、2006年に打ち上げられた「きく8号」等では、最初から遠地点が静止軌道近くになるトランスファ軌道に打ち上げられ（JAXAプレスリリース「きく8号」打上げ結果について（速報）のページにあるPDF書類を参照）、アポジエンジンを使って静止軌道に投入されてます。1977年に打ち上げられた日本初の静止衛星「きく2号」もそんな感じ（文部科学省の昭和53年版科学技術白書「第1-1-11図静止衛星までの過程」を参照 ）です。目的の軌道に乗せるには様々な過程があるということですね。

ガンダム関係では有名な（？）誤用として、書籍でも取り上げられる用語です。ただその代わりとして「バーニア」をあげるのはさらに誤解をよんでいるように思います。

RCS

Reaction Control System（Subsystem） の略語で、直訳すると反動制御系でしょうか。姿勢制御システム、反作用制御装置等、様々に訳されています。姿勢制御に用いられる推力の小さなロケットや燃料タンク等から成ります。

例えばアポロ宇宙船の機械船（最近の邦訳だと支援船）に付いている、十字方向に伸びる小さなノズル。司令船にある数々の穴。あれがRCSです。機体を回転させたり、機体の向きを変えたりするのに用いられます。

スペースシャトルの機首と機体後部左右にもあります。太陽の熱を均等に受けるために機体を時々回転したり、国際宇宙ステーションとのドッキングのために機体の向きを変えたり等、姿勢を制御するのに使われます。軌道を上昇させたり離脱させたりなど、もう少し大きな力が必要なときは、機尾に2基あるOMSエンジンを使います。メインエンジンは外部燃料タンクから燃料を得ているので、タンクが無ければ動きません。

アメリカでは少なくともジェミニ以降の宇宙船に使われているほか、X-15などにも使われています。マーキュリーカプセルでも使われていると思うのですが、資料を見つけられないでいます。

モーターとエンジン

ロケットの場合、液体ロケットでは「エンジン」という言葉が使われますが、固体ロケットの場合は「モーター」という言葉が使われます。

「モーター」という単語は日本の場合、電気を回転という運動に変換する装置のことを指すことが多いと思います。有名どころだとマブチモーターでしょうか。意味としては他に（一般的な）発動機という意味もあるようです。モータープール（駐車場）のモーターはこちらの意味合いだと思います。しかしモータープールなんて言い方は古いかも。ちょこっと検索したら、関西限定用語みたい。

液体ロケットの場合は燃料／酸化剤ポンプ、点火室、燃焼室、ノズル等のように様々な機器から構成されているのに対し、固体ロケットの場合はモーターケース、推進薬、点火器、ノズルからなっています。モーターケースは推進薬を収納するタンクの役割や、燃焼室の役割などを受け持っています。液体ロケットのようにポンプなどが無く、比較すると簡単な構造になっています。

『日本ロケット物語』では次の文章がありました。

ついでに、付言すれば、固体ロケットの場合はロケットエンジンとはいわないで、ロケットモータと称して区別することが多い。エンジンといえば何となく複雑な印象を与えるのに対して、モータは何となく簡単な印象を与えるという理由からであろう。固体ロケットエンジンと称しても通用するが、液体ロケットモータというケースは、まずないと心得て置くのが無難であろう。

『トコトンやさしい宇宙ロケットの本』では次の文章がありました。

いわゆる「ロケット・エンジン」という言葉は、液体推進剤のロケットに対して使います。固体推進剤の場合に限って「ロケット・モーター」と呼ぶ習わしです。英語でも同じです。いずれにしろ「ロケットのいのち」ともいわれる装置です。

ロケット

質量を後方へ飛ばして、その反動で推進力を得る機関。多くは化学反応により燃料を連続して燃焼、発生した高温のガスをノズルから噴出させ、推進します。燃料を爆発的に燃やすのに必要な酸素を自前で持っているため、真空中でも使えます。化学反応によらずに推進するロケットもあります。

液体ロケットの場合、燃料タンク、酸化剤タンク、ロケットエンジン（点火装置やポンプ、燃焼室、ノズル等からなる）等を含めた部分です。固体ロケットではロケットモーターケースとノズル等でしょうか。

その先端に載せるのは荷物（ペイロード）で、ロケットによって宇宙に運ばれます。人工衛星だったり、有人宇宙船だったり。観測用ロケットだと観測装置が積まれていて、弾道飛行を行います。

場合によってはペイロード部分も含めてロケットと言われたりします。

誤用の例

特にガンダム系の場合、推力の大小に関らず「バーニア」を姿勢制御用ロケットの意味として説明されているのをよく見かけます。そのためか本来が主に対する「補助」、「微調整」という意味があるにも関わらず「メインバーニア」という単語もあるようです。

ガンダムの世界でそのように使われるのなら、ガンダム世界の中では正しいことになると思います。所詮がフィクションなので、考証をひねり出すもよし、聞き流して話に没入するもよしと、疑問に思うよりは話を楽しむ方向のほうが健全でいいのではないかと思うのです。楽しめなかったり興味がわかなければ見なければいいだけですし。

――ただし、科学的に考証するというならば、基礎的な科学的知識は必要になると思います。雰囲気程度でもケプラーの法則やニュートン力学を理解していなければ、デタラメの上塗りにしかなりません。

また、ガンダムの番組は余り見てないので私の勘違いや間違いがあるかもしれませんが、現実の宇宙船と違って、軌道を瞬時に大きく変化させているモノがあるように思います。現実にはそのような動きをするモノが無い以上、フィクション作品に使われているそれらの装置がどう命名されるのかはその作品によるとしか言えません。新しく用語を作るか、既存の用語を転用するか、その辺はスタッフの知識やセンス、その他様々な理由によって変わってくると思います。

しかし、現実の話においては姿勢制御用のロケット、特に宇宙船の周りについていて船体を回転させたりする装置でしたら、バーニアやアポジモーターではなく、スラスタやRCS、RCSスラスタ、姿勢制御用スラスタ等と呼ぶ方が適切だろうと思います。

特定のフィクション作品で使われている用語や概念が、その他の作品や現実世界でも使われていると思いこむのはマズイと思うのです。

他にもノズルの事をバーニアと言われて疑問に思ったこともあったり。模型のパーツで「バーニア」という商品名でノズルが売られてたりもしますね。この辺はガンダム等の影響からくる用語の認知度の違いもあるでしょうし、「ノズル」より「バーニア」という語感の方が格好良くて売れるからかなあとか思ったりもします。

他に、バーニアの英語読みがバーナーとする話もありますが、これは明らかに間違いです。バーニアの綴りは「vernier」ですが、バーナーの綴りは「burner」で、火口といった意味です。とある大手質問系サイトでの回答として堂々と書かれてたのでがっかりしました。

ガンダムでいえば「アポジモーター」という単語が姿勢制御スラスタの意味に使われている事があるみたいなのですが、これについては多くのサイトでツッコミがあるようです。

書籍『ガンダム・センチネル』（持っているのは2003年9月の初版第10刷、第1刷は1989年9月）だと、「バーニア・ロケット」に対して以下のような解説があります。

宇宙機（MSを含む）の姿勢を制御するため、メイン・ロケット（スラスター）の他に機体の各所につけているサブ・ロケット・エンジンのこと。機体の向きを変えたり、回転したり、微かな移動、制御するのに用いられる。MSのバーニア・ロケットのことをアポジ・モーターと表記するのは間違い。

どちらかというとこれは「RCS」の解説の方がしっくりくると思います。この辺はフィクションであるガンダムの話だから、ということで済ませられる程度の話ですけど、それにしては「アポジモーター」が間違いとか言っているので、じゃあこれはどうなんだろう？　とか思ってしまうんですね。「RCS」って言葉にしなかったのは、「バーニア」って言ったほうがキャッチーで格好いいからでしょうか。

参照

参考

文書更新履歴

2024年01月24日

『宇宙へのパスポート』無料公開の件を追記。

2022年11月16日

アポジモーターのところで間違い箇所を無効テキストとマークアップ。理由を追記。第2版公開につきこのページを廃止。

2014年03月28日

blockquote要素を少し変更。

2009年09月14日

近いうちにもう少し短く判りやすくしたのを作りますよって事を追記。テーブル要素マーク付けやり直し。

2009年08月27日

参照先の動画にYouTubeを選んだことの説明を追記。

2009年08月23日

このページを初公開。