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NASAの新しいイオン・スラスタは記録を破る


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NASAの新しいイオン・スラスタは記録を破ります。わずか40日間で人間を火星に連れて行くことができます

(Fig.1) イオン・スラスタ  (クレジットNASA)  (Fig.) アーティクル・イメージ

 

NASAの新型X3スラスタは、ミシガン大学(University of Michigan)の研究者と米空軍と共同で開発され、最近のテストで記録を破っています。この技術は火星に人間が行くためのフェリーとして使われることが期待されています。X3は、ホール・スラスタの一種で、宇宙船を推進するためにイオンの流れを利用する設計です。

NASAによれば、プラズマは推進力を生み出すために噴射され、化学燃料推進ロケットで可能な速度よりはるかに速いスピードを生み出します。化学燃料ロケットは毎秒約5キロメートル(1.86マイル/秒)、ホール・スラスタは毎秒40キロメートル(25マイル/秒)の速度に達することができます。こうした速度の増加は、火星への予定航海のような長距離宇宙旅行に関与します。

実際、プロジェクトチームの指導者は、このようなイオン推進技術は今後20年以内に人類を火星に導けると予測しています。イオンエンジンはまた、化学的な動力とするものよりも効率的であり、遠距離で同様の量の乗組員および装備を輸送するためにはるかに少ない推進剤しか必要としません。プロジェクトのリーダーのアレック・ガリモア(Alec Gallimore)氏は、スペース・ドット・コム(Space.com)のインタビューで、同量の燃料を使用してイオン推進が約10倍も遠くに行くことができると述べました。

もちろん、他にも多くの深宇宙旅行の計画が机上にあります。化学基盤設計の欠陥は、化学燃料を宇宙に持ち込む必要があり、宇宙に運び上げるのに必要な燃料の質量が増えます。フュージョン・ロケットの一種であるBussardラムジェットは、宇宙に拡散した水素を巨大なひしゃくで集めます。つまり、燃料が途中でピックアップされ、そうして光速に近づく可能性があります。

SFファンは、ワープ・ドライブのような、光よりも速い形態を考えます。一般相対性理論は、宇宙の光の速度より速く動くものは何もないと規定しています。しかし、時空間のファブリックをコンパクトにして後ろに広げることができれば、技術的には光の速度よりも速く動くことができます。しかし、これまでの科学的コンセンサスは、この種の技術付近には全くありません。

 

最近のテストでX3スラスタは100kW以上のパワーで動作し、5.4ニュートンの推力を発生させることが実証されました。最大出力と動作電流についての記録も破りました。

この技術は、明らかに、今後20年以内に人間を火星に連れてゆくために軌道に乗っています。 しかしながら、その限界がないわけではありません。

 


This Thruster can Propel a Spacecraft Almost Indefinitely

(2:05) 2016/06/11

 

化学的ロケットと比較してイオンは、とても小さい推力が可能です。これは、化学システムと同じレベルの加速に達するためには非常に長い時間操作する必要があって、結果として現在は、打ち上げプロセスには適していません。

 

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(Fig.2) イオン・スラスタ  (クレジット NASA)

 

しかしながら、エンジニアはX3デザインでこれらの問題を緩和しようとしています。1つだけではなく複数のプラズマ流路が使用されていて、現在の課題は、比較的コンパクトかつ、十分に強力なエンジンを作り出すことです。ほとんどのホール・スラスタは比較的容易に持ち上げて研究所内を運べますが、X3はクレーンで動かす必要があります。

2018年には、チームはX3を連続100時間運転してテストするペースでX3を引き続き使います。プラズマがスラスタの壁を損傷する遮蔽システムも開発済みで、一度にもっと長く、おそらく数年でさえも動作させられます。

 

 

----- 出典 -----

www.thespaceacademy.org(同様な内容の記事)

newatlas.comwww.space.cominterestingengineering.com

  

----- この記事を読んで -----

イオン・スラスタ、これはイオン・ビームとか、プラズマ・ビームを噴射するエンジンのことになるのでしょうか。燃費がとても良さそうなので、連続動作させるプランが成り立ちそうです。地球を出発して加速させ続け、約半分の距離になってから減速させ続け、目的の惑星の軌道に到着。加速も減速も加速度を伴いますから、搭乗クルーにとっては優しい加速度なのかもしれません。

 次世代の惑星間航行用の推進システムになるのかもしれません。人間は日々飲食をしますから、航海日数を減らせることも運用上のメリットとなるのでしょう。

もしかしたら、日本人のあの方が深く関わっている研究かもしれません。

 

----- パズルのピース -----

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