Stoke Spaceが10億ドル調達、両段再使用ロケット「Nova」を拡大　初飛行は2027年目標

Stoke Space Technologiesは、シリーズE資金調達ラウンドの初回クロージングで10億ドルを調達したと発表した。累計調達額は23億ドルに達する。同社は両段の再使用を目指すNova Pathfinderの初の軌道打ち上げを2027年初頭、輸送能力を拡大したNova Block 2の初打ち上げを2029年に予定している。

Novaの特徴は、液体水素で能動冷却する金属製ヒートシールドを上段のエンジンと一体化した設計にある。ただし、上段の軌道速度からの再突入と回収はまだ実証されていない。Pathfinderは顧客のペイロードを運びながら、両段再使用に必要な技術と運用方法を飛行で検証する役割を担う。

■10億ドルを調達、大型のNova Block 2も公表

Stoke Spaceは2026年9月8日、10億ドル（約1540億円、1ドル＝154円換算）のシリーズE資金調達ラウンドについて、初回クロージングを完了したと発表した。累計調達額は23億ドル（約3542億円）となった。

今回の資金は、Nova Pathfinderの初飛行に向けた準備、生産・打ち上げ能力の拡大、回収インフラの整備、Nova Block 2の開発加速に充てる。ラウンドはPoint72 VenturesとSpark Capitalが共同主導し、General Innovation、Glade Brook Capital、US Innovation Technology、Washington Harbour Partners、Woven Capital、Y Combinatorなどが参加した。

同社は資金調達と同時に、Nova Block 2の詳細を初めて公表した。Block 2は直径5メートルのフェアリングを備え、両段を再使用する構成で低軌道（LEO）へ最大15トンを運ぶ計画だ。初打ち上げは2029年を目標としている。

一方、先行して飛行するNova Pathfinderは、完全再使用構成でLEOへ3トンを投入する設計となる。Stoke Spaceは2027年初頭に初の軌道打ち上げを行い、Block 2にも引き継ぐエンジン、熱防護、製造、回収技術を飛行環境で確かめる方針だ。

■液体水素で冷却する上段の金属製ヒートシールド

Falcon 9など現在運用されている多くの2段式ロケットでは、第1段を回収できる場合でも、軌道投入に使う上段は基本的に使い捨てとなる。上段は軌道速度に近い状態から大気圏へ戻るため、再突入時の加熱に耐えながら減速し、着陸させる技術が必要になる。

Novaの上段では、液体水素・液体酸素を使うAndromedaエンジンと、再突入用の金属製ヒートシールドを一体化している。Pathfinderの上段底面には24基の推力室が環状に配置され、上昇、軌道上での機動、帰還時の着陸に同じ推進システムを使用する。

ヒートシールドの内部には流路が設けられ、上段の燃料でもある液体水素を通して金属面を冷却する。ロケットエンジンでは、燃焼室やノズル壁に推進剤を流して熱を取り除く再生冷却が広く使われている。Novaは、この熱管理の発想を上段底面の再突入用ヒートシールドへ拡張した設計といえる。

Stoke Spaceによると、液体水素は炭化水素系燃料より冷却能力が高く、金属製の構造はセラミックタイルを用いる方式と比べ、飛行後の補修や点検を減らせる可能性がある。同社は迅速な再飛行を目指しているが、実際の再突入後に必要となる整備作業や再使用回数は、今後の飛行試験で確認される。

Nova Block 2では、直径5メートルのフェアリングと大型の円筒形タンクを採用する。Pathfinderより大きくなる側壁を熱から守るため、底面の形状で高い熱流束を遮るとともに、能動冷却を側面へ広げる構想だ。Pathfinderの飛行で取得する熱データを使い、Block 2の設計を検証、改良する計画である。

■Pathfinderは2027年初頭の軌道飛行を目指す

Nova Pathfinderは、機体の統合と認定作業が進められている。第1段には、液化天然ガスと液体酸素を推進剤とするZenithエンジン7基を搭載する。各エンジンの推力は10万重量ポンドを超える。Block 2ではZenithを14基に増やし、第1段全体の能力を引き上げる。

Zenithはフルフロー二段燃焼サイクルを採用する。この方式では、燃料側と酸化剤側にそれぞれプリバーナーとターボポンプ系統を設け、主燃焼室へ送る推進剤の流れを利用してタービンを駆動する。タービンを通過する流量を増やし、温度や機械的負荷を抑えやすいことから、高性能化と長寿命化に適した方式とされる一方、二つの系統を高圧環境で連携させるため開発難度も高い。

Stoke Spaceは2024年、Zenithの初の燃焼試験に成功したと発表した。だが、エンジン単体の地上試験に成功したことと、複数のエンジンを搭載したロケットが一連の飛行を完了することは別の段階である。Pathfinderの初飛行では、エンジン、機体構造、誘導制御、地上設備を組み合わせた打ち上げシステム全体が試される。

上段のAndromedaは液体水素と液体酸素を使用する。Pathfinderでは共通のターボ機械で24基の推力室を駆動するのに対し、Block 2では推力室2基を持つ独立エンジン12基へ変更する計画だ。各エンジンが個別のターボ機械を持つことで、1基を停止しても残るエンジンで飛行を続けられる構成を目指す。

Block 2の上段にはクローズド式水素エキスパンダーサイクルを採用し、比推力は440秒、推力は15万重量ポンドを超える計画である。公表仕様では、両段再使用構成でLEOへ15トン、静止トランスファ軌道（GTO）へ4トンを投入できるとしている。

■Hopper2と第1段構造で地上試験を実施

Stoke Spaceは2023年9月、再使用上段の実物大試験機「Hopper2」を高度約9メートルまで上昇させ、15秒間の飛行後に着陸させた。この試験では、水素・酸素エンジン、再生冷却式ヒートシールド、複数の推力室の出力差を使った姿勢制御、アビオニクス、ソフトウェア、地上設備を動作させた。

Hopper2は極超音速で大気圏へ再突入したわけではない。Stoke Spaceは、別途実施した模擬環境で、想定する熱負荷に相当する条件にヒートシールドを置いたとしている。実際の軌道飛行では、加熱だけでなく、空力、姿勢制御、飛行中の熱分布、着陸までを含む統合的な検証が必要になる。

2026年6月には、米ワシントン州モーゼスレイクの試験施設で、Pathfinder第1段の試作認定試験を完了した。約3週間の試験では46項目の構造試験目標を確認し、流体系統、アビオニクス、ソフトウェア、地上設備、運用手順も動作させた。

試験では、二つのタンクを飛行時の最大想定圧力を上回る条件まで加圧し、異なる充填量で自動圧力制御を確認した。強風や雷を伴う気象条件のなかでも機体と関連システムを運用したという。

打ち上げには、米フロリダ州ケープカナベラル宇宙軍基地の第14発射施設を使用する。ここは1962年、ジョン・グレンを乗せたマーキュリー・アトラス6号が打ち上げられた施設で、Stoke SpaceがNova向けに再整備を進めてきた。

■NASAとは上段の再突入・降下・着陸技術で協力

NASAは2026年6月、Novaの再使用上段に関する協力先としてStoke Spaceを選定した。両者は、上段の大気圏突入、降下、着陸技術を共同で研究する。

協力では、NASAエイムズ研究センターの極超音速自由飛行試験能力や、空力、誘導・航法・制御に関する知見を活用する。NASAは2020年にも、中小企業技術革新研究プログラムを通じ、後にAndromedaエンジンと再生冷却式ヒートシールドにつながる技術開発を支援していた。

NASAとの協力は開発に必要な試験や解析を補うものだが、Novaの飛行性能や再使用能力を認定したことを意味するものではない。上段の帰還能力は、Pathfinderによる軌道飛行と再突入試験を通じて実証していく段階にある。

Stoke Spaceは米宇宙軍の国家安全保障宇宙打ち上げプログラム「NSSL Phase 3 Lane 1」にも選定されている。同社には初期能力評価とミッション保証方法の策定に向けた500万ドルのタスクオーダーが与えられた。実際の打ち上げサービス案件に競争参加するには、最初の打ち上げを成功させる必要がある。

■FalconからStarshipへの移行を見据えた輸送能力

Nova Block 2のLEO輸送能力15トンは、第1段を回収するFalcon 9に近い中型から大型のペイロード市場を意識したものだ。Stoke Spaceは、独立系の衛星事業者が利用できる打ち上げ枠の不足や、大規模コンステレーションの展開・補充需要を開発の背景に挙げている。

SpaceXのElon Muskは2026年8月、Starshipが週に複数回、安定して飛行できるようになった段階で、技術者や生産資源をStarshipへ移し、Falconの運用を段階的に縮小する考えを示した。これは条件付きの長期方針であり、Falcon 9の具体的な退役日が発表されたわけではない。

したがって、2028年ごろにFalcon 9が市場から完全に退くことを前提にはできない。有人飛行や国家安全保障ミッションを含め、Falconが担う役割の移行時期はStarshipの運用実績や顧客側の要件にも左右される。

それでも、Block 2が計画通り2029年に登場すれば、15トン級の輸送能力と両段再使用を組み合わせた選択肢になる。Stoke SpaceのAndy Lapsa最高経営責任者は、Falconの運用縮小の有無にかかわらず、第三者顧客が利用できる打ち上げ能力の拡大が宇宙産業の成長に必要だとしている。

■評価の焦点は軌道飛行と再使用運用へ

Stoke Spaceは、上段の能動冷却、Zenithエンジンの燃焼、第1段構造、発射施設などを個別または地上環境で試験してきた。今後の焦点は、それらを統合した機体を軌道へ到達させ、上段を再突入、着陸させられるかに移る。

Pathfinderは当初から完成形の輸送能力を提供する機体ではなく、顧客ペイロードを運びながらNovaの技術と運用を実証する飛行構成と位置付けられている。各飛行で得たデータは、より大型のBlock 2の熱防護、推進、機体形状、回収方法に反映される。

能動冷却式の金属製ヒートシールドが狙い通り機能すれば、上段表面に多数の耐熱タイルを配置する方式とは異なる整備方法を構築できる可能性がある。とりわけ、推進剤の流路、エンジン、ヒートシールドを一つの熱管理システムとして設計する点がNovaの中核となる。

一方、両段を回収できるだけでは、迅速な再使用が成立したことにはならない。着陸後の点検、損傷の有無、部品交換、推進剤の再充填、次の打ち上げまでの所要時間を飛行ごとに確認する必要がある。Stoke Spaceが目指す完全かつ迅速な再使用の実用性は、2027年初頭を目標とするPathfinderの初飛行から段階的に明らかになる。

元記事: Stoke Space Raises $1B: Active Cooling Solves Upper-Stage Reuse SpaceX Cannot