SpaceXはどのようにしてスターシップの溶接技術を極めたのか：英語学習ノート

If you've been following Starship from the very beginning, 文法

もしあなたが最初からStarshipの計画を追っているなら、

you will know that it didn't always look this good.

それが常にこれほど美しい見た目ではなかったことをご存知でしょう。

The first Starship prototypes looked incredibly rough,

初期のStarshipプロトタイプは信じられないほど粗削りな見た目で、

not like something that could ever survive a journey into space.

宇宙旅行を生き延びられるようなものには到底見えませんでした。

The Starships that SpaceX produce now

SpaceXが現在製造しているStarshipは

look much more sophisticated

はるかに洗練されているように見え、

with smoother metal work and welds that are much less noticeable.

金属加工はより滑らかで、溶接跡もずっと目立たなくなっています。

So, how did Starship go from looking like this 文法

では、どのようにしてStarshipはこのような見た目から、

to this in just a few years?

たった数年で現在の姿になったのでしょうか？

And will it ever look completely smooth and shiny

そして、レンダリング画像にあるように、

like it does in the renders?

完全に滑らかでピカピカな見た目になる日は来るのでしょうか？

To answer this question, we need to look at

この疑問に答えるためには、まず

why Starship looks like this in the first place. 慣用句

なぜStarshipがこのような見た目になったのかを考える必要があります。

More specifically, why it's big and shiny

具体的には、なぜほとんどのロケットのように白くて細いのではなく、

instead of white and thin like most rockets.

巨大でピカピカしているのかという点です。

Starship wasn't always destined to look like フレーズ

Starshipは最初から

a 1940s sci-fi rocket.

1940年代のSFロケットのような見た目になる予定だったわけではありません。

In fact, it was originally meant to be made from carbon fiber 文法

実際には、元々は炭素繊維（カーボンファイバー）で作られる予定であり、

and production had already begun in California.

カリフォルニアですでに製造が始まっていました。

This seemed like the most logical plan

炭素繊維は非常に頑丈であり、

since carbon fiber is extremely strong

SpaceXの従業員のほとんどがカリフォルニアに拠点を置いていたため、

and SpaceX already had most of their workforce based in California.

これは最も理にかなった計画に思えました。

So it shocked everyone when a stainless steel Starship

ですから、ステンレス鋼製のStarshipが

popped up in a small village in Texas. 句動詞

テキサスの小さな村に突然現れたとき、誰もが驚いたのです。

But over time, people started to realize

しかし、時間が経つにつれて、人々は

what a great decision this was. 文法

これがどれほど素晴らしい決定であったかに気づき始めました。

Although carbon fiber is very strong,

炭素繊維は非常に頑丈ですが、

it breaks down at around 200 degrees. 句動詞

約200度で分解してしまいます。

Therefore, it would require a very thick heat shield

そのため、大気圏への複数回の再突入時に生じる

in order to survive the 1600 degree temperatures 文法

1600度の高温に耐えるためには、

during multiple re-entries.

非常に分厚い熱シールドが必要になります。

Although stainless steel is heavier,

ステンレス鋼はより重いですが、

it can deal with much higher temperatures

はるかに高い温度に耐えることができるため、

and so only a very thin heat shield would be required.

ごく薄い熱シールドのみで済むのです。

Stainless steel is also much cheaper than carbon

また、ステンレス鋼は炭素繊維よりもはるかに安価であり、

costing just $3 per kilogram 文法

炭素繊維がキログラムあたり驚異の150ドルかかるのに対し、

compared to an incredible 150.

ステンレス鋼はわずか3ドルしかかかりません。

But this wasn't the first stainless steel rocket to be made.

しかし、これが世界初のステンレス鋼製ロケットというわけではありませんでした。

Back in the '60s, NASA made an Atlas rocket

1960年代に、NASAは信じられないほど薄いステンレス鋼で

out of an incredibly thin stainless steel.

アトラスロケットを製造しました。

This was so thin that unless the rocket was constantly pressurized, 文法

これは非常に薄かったため、ロケットが常に加圧されていない限り、

gravity alone would completely crush it.

重力だけで完全に押し潰されてしまうほどでした。

And it did.

そして実際にそうなったのです。

But even if SpaceX had gone with carbon fiber, 文法

しかし、たとえSpaceXが炭素繊維を採用していたとしても、

it's hard to see how Starship would have actually been made.

実際にStarshipがどのように製造されたのかを想像するのは困難です。

In order to manufacture carbon composites,

炭素複合材を製造するためには、

the fibers have to be layered in a very specific way

素材があらゆる方向に対して強度を持つように、

in order for the material to be strong in every direction.

繊維を非常に特殊な方法で層状に重ね合わせる必要があります。

Then the composites need to be cured in an enormous pressure oven. 語彙

その後、その複合材を巨大な加圧オーブンで硬化させる必要があります。

For Starship's 9 meter wide sections,

Starshipの幅9メートルのセクションとなると、

SpaceX would need an oven larger than anything that exists at the moment.

SpaceXは現在存在するどのオーブンよりも大きなものを必要としたでしょう。

This is where stainless steel excelled.

ここでステンレス鋼が真価を発揮しました。

It could be put together quickly using the most basic and affordable methods. 句動詞

最も基本的で手頃な方法を用いて、素早く組み立てることができたからです。

And so, SpaceX began working on the world's shiniest rocket.

こうして、SpaceXは世界で最もピカピカなロケットの開発に取り掛かりました。

But for some reason, it wasn't so shiny.

しかし、どういうわけか、当時のそれはそれほどピカピカではありませんでした。

One of the biggest challenges with the initial Starship prototypes

初期のStarshipプロトタイプにおいて最大の課題の一つとなったのが、

was the welding.

溶接でした。

Initially, each ring had to be made out of several sheets

当初、各リングは厚さ4.5mmの301ステンレス鋼の

of 301 stainless steel, which were 4.5 mm thick.

複数枚のシートを組み合わせて作らなければなりませんでした。

Don't forget that the original Starship crew

初期のStarship製造チームは

was contracted from a water tower company 語彙

給水塔の建設会社から請け負った作業員たちであり、

and didn't have any experience with building rockets.

ロケット製造の経験が全くなかったことを忘れないでください。

So, the welding standards were, well, not great. 意図と語調

そのため、溶接の基準は……控えめに言っても良くありませんでした。

But what exactly is welding

では、溶接とは一体何であり、

and why is it so difficult to get right?

なぜ正しく行うのがそれほど難しいのでしょうか？

Webster's dictionary defines welding as フレーズ

ウェブスター辞典では溶接を、

the fusing of two metals with a hot torch.

「高温のトーチを用いて2つの金属を融合させること」と定義しています。

The early Starship prototypes used a welding method called flux-core.

初期のStarshipプロトタイプでは、フラックスコア溶接と呼ばれる手法が用いられていました。

With this method, a voltage is passed through a metallic wire,

この手法では、金属ワイヤーに電圧を流し、

which forms an arc between it and the metal,

ワイヤーと金属との間にアークを発生させて

causing it to melt. 文法

ワイヤーを溶かします。

The tip of the metallic wire also melts and falls

金属ワイヤーの先端も溶けて、

into the now molten stainless steel,

溶融したステンレス鋼の中に滴り落ち、

filling up any cracks or air bubbles.

ひび割れや気泡を埋めていきます。

With flux-core, the metal wire is surrounded by a solid material

フラックスコア溶接では、金属ワイヤーは固形材料で覆われており、

that burns and releases a protective gas around the weld.

それが燃焼することで溶接部の周囲に保護ガスを放出します。

This protects the weld and stops it from reacting 文法

これが溶接部を保護し、大気中の酸素と反応して

with the oxygen in our atmosphere, which would cause corrosion.

腐食を引き起こすのを防ぐのです。

This works well when you're inside a controlled environment. 語彙

これは管理された環境内であればうまく機能します。

But SpaceX's main problem at the time

しかし、当時のSpaceXの最大の問題は、

was that they didn't have a proper factory, just a fairly large tent.

まともな工場を持っておらず、ただの巨大なテントしかなかったことでした。

And so, with most of the welding being done outside 文法

そのため、ロケット製造の経験がない溶接工たちによって

by welders that had no rocket experience,

溶接の大半が屋外で行われていたことを考えれば、

it's no surprise Starship looked so bad. 話の流れ

Starshipの見た目がひどかったのも当然です。

The welds on the first prototype were heavily corroded

最初のプロトタイプの溶接部は激しく腐食しており、

with cracks and rough edges on the surface.

表面にはひび割れや粗いエッジがありました。

In order to improve these welds,

これらの溶接を改善するため、

SpaceX started grinding them down until they were flush with the surface. 解説

SpaceXは表面と平らになるまで研磨し始めました。

Although this seemed like a poor attempt to restore some shininess, 話の流れ

これは光沢を取り戻すための拙い試みのように見えましたが、

this process was actually done to strengthen the welds.

実際には溶接部を強化するために行われたプロセスでした。

These sharp edges and tiny cracks act as pressure points,

このような鋭いエッジや微小なひび割れは圧力の集中点となり、

which could lead to much bigger cracks once Starship is pressurized. フレーズ

Starshipが加圧された際に、さらに大きなひび割れにつながる恐れがあります。

And so, grinding the surface removed these defects

そのため、表面を研磨することでこれらの欠陥を取り除き、

and reduced the chance of a weld failing. フレーズ

溶接部が破損する可能性を減らしたのです。

In theory, each weld would be as strong as the surrounding metal. 話の流れ

理論上は、各溶接部は周囲の金属と同じくらい強固になるはずでした。

But the initial Starship test proved that it wasn't.

しかし、初期のStarshipのテストではそうではないことが証明されました。

Mark 1 exploded when one of the welds failed

Mark 1は溶接部の一つが破損したことで爆発し、

and sent the bulkhead flying. 文法

隔壁を吹き飛ばしてしまいました。

And so, SpaceX brought in some major improvements

そのため、SpaceXは次のStarshipプロトタイプに

to the next Starship prototype.

大きな改良を加えました。

Each ring was now made from thinner single sheets of stainless steel,

各リングはより薄い1枚のステンレス鋼板で作られるようになり、

which required much less welding.

これにより溶接箇所が大幅に減りました。

They also moved from 301 to 304L stainless steel,

また、素材を301ステンレス鋼から304Lステンレス鋼に変更し、

which was more resistant to corrosion when welding.

溶接時の腐食に対する耐性を高めました。

At this point, they also upgraded to TIP-TIG welding,

この時点で、彼らはTIP-TIG溶接へのアップグレードも行いました。

which gave them much more control over the welding arc, フレーズ

これにより溶接アークをより細かく制御できるようになり、

allowing the welder to tighten it up and weld much deeper into the metal.

溶接工はアークを絞って金属のより深い部分まで溶接できるようになりました。

This produced thinner welds and didn't warp the surrounding metal nearly as much. 文法

これによって溶接部は細くなり、周囲の金属の歪みも大幅に抑えられました。

SpaceX also started to buy robotic welding machines

SpaceXはまた、テスラの工場で見られるような

similar to the one seen in Tesla factories.

ロボット溶接機の導入も始めました。

With these upgrades, SpaceX automated a large chunk of the process 慣用句

これらのアップグレードにより、SpaceXはプロセスの大半を自動化し、

and started to produce cleaner and more precise welds.

より綺麗で正確な溶接ができるようになりました。

They also began installing more stringers on the inside of Starship's hull

また、金属が自重で座屈するのを防ぐため、

to stop the metal from buckling under its own weight. フレーズ

Starshipの船体内部により多くのストリンガー（縦方向の補強材）を取り付け始めました。

But SpaceX didn't stop there. 慣用句

しかし、SpaceXの進化はそれだけにとどまりません。

By now, SpaceX has likely moved on to laser welding 文法

現在では、SpaceXはStarshipの多くのセクションで、

for many of Starship's sections.

おそらくレーザー溶接に移行しています。

With laser welding, the heat is much more concentrated

レーザー溶接では熱がはるかに集中し、

and goes deeper into the metal,

金属の奥深くまで浸透するため、

allowing the ring segments to be welded in a single pass. 語彙

リングのセグメントを一度のパスで溶接することができます。

But in order to really improve the strength of each weld,

しかし、各溶接部の強度を真に向上させるためには、

another process has to be done.

もう一つのプロセスを行う必要があります。

You see, when Starship stainless steel is produced in its factory, 話の流れ

実は、Starshipのステンレス鋼が工場で生産される際、

it goes through a process called cold rolling. 語彙

冷間圧延と呼ばれるプロセスを経ています。

This involves passing the metal through a series of rollers, 文法

これは金属を一連のローラーに通して圧縮し、

which compress it down and stretch out the grains in the metal.

金属内の結晶粒を引き延ばすというものです。

This makes the material stronger and harder.

これにより、材料はより強く、硬くなります。

However, when Starship is welded,

しかし、Starshipが溶接される際、

the heat causes the metal in that area to soften up again. 文法

熱によってその部分の金属が再び柔らかくなってしまいます。

This is where SpaceX's giant planishing machine comes in. 話の流れ

そこで登場するのが、SpaceXの巨大なプラニシングマシン（平滑化装置）です。

Planishing involves hammering the welds down and compressing them

プラニシングでは、周囲の金属と同じ硬さになるまで

until they match the hardness of the surrounding metal.

溶接部を叩いて圧縮します。

This has the added benefit of smoothing the finish of the welds フレーズ

これには、溶接部の仕上がりを滑らかにし、

and improving their look.

見た目を美しくするという追加の利点もあります。

But will Starship ever have a completely smooth finish like a mirror?

では、Starshipはいつか鏡のように完全に滑らかな仕上がりになるのでしょうか？

To answer this, we need to go to Chicago

その答えを知るために、シカゴへ行き、

to look at the famous bean sculpture 文化背景

数枚のステンレス鋼板で作られた

made from several stainless steel sheets.

有名な「ビーン（豆）」の彫刻を見てみましょう。

The structure went through an 8-month polishing process 句動詞

この構造物は、24人のチームが

involving a crew of 24 people

異なる粒度の研磨材を何種類も使用し、

using many different grades of sanding grit.

8ヶ月もの研磨プロセスを経て完成しました。

In order to do this on Starship,

これをStarshipで行うには、

the entire body would need to go through this process

溶接部周辺の線が全く見えないようにするために、

to avoid having any visible lines around the welds. 文法

船体全体でこのプロセスを経る必要があります。

So, it's unlikely that SpaceX will ever do this. 文法

したがって、SpaceXがこれを行う可能性は低いでしょう。

Either way, SpaceX is throwing everything into Starship 解説

いずれにせよ、SpaceXはStarshipに全力を注いでおり、

and it's amazing to see this project come together so quickly. 句動詞

このプロジェクトがこれほど急速に形になっていくのを見るのは驚くべきことです。

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Thank you very much for watching

ご視聴ありがとうございました。

and I'll see you in the next video.

それではまた次回の動画でお会いしましょう。