▼化学ロケットから太陽電気推進へ！！ 高効率宇宙船で火星探査を制覇？！

*** 2017.4.18 VOL.6-8 magmag melma ***

　　

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　　月や火星が飛び交う時代、推進装置にも新技術の開発が進んでいる。これまでは、

　　化学反応で推力を得るロケットだったが、これからは太陽光で推力を得るのだ。

　　

　　正確には、推進材として キセノン と呼ばれるガスを用いる。そのガスを太陽光

　　による電磁気エネルギーで、プラズマ化して噴射する。

　　

　　　　　e- + Xe0（キセノン）　=>　Xe+ + 2e-

　　

＜その仕組み＞

　　

＜最新の５ｋＷ ホールスラスター  XR-5A ＞

　　

　　数年前から、ＮＡＳＡが Aerojet Rocketdyne社(AR社) に開発委託しているが、

　　その開発品を発表した。従来は１列の噴射口に対し、３列にして出力を高める。

　　

＜ＮＡＳＡ開発中の１３ｋＷ ホールスラスター＞

－ 噴射口は １列（＝１チャンネル） －

　　

＜ＲＴ社開発中の１００ｋＷクラス ホールスラスター＞

－ 同心円状に３重に噴射口を配置（＝３チャンネル） －

－ 試験中の様子 出力３０ｋＷレベル －

　　

　　既に、衛星制御にも用いられている技術だが、その規模・性能が段違いなのだ。

　　これまでは精々が５ｋＷだったところ、１００－２００ｋＷの出力を狙う。

　　

　　しかも、その効率の高さは驚きだ。比推力*(specific impulse; Isp)と呼ばれる

　　数値が、これまでの推進装置に比べて、圧倒的に高く ２０００秒 という。

　　　＊；単位質量の推進剤で単位推力を発生させ続けられる秒数

　　

＜推進装置の飛行速度と比推力値＞

－ 通常 ロケット（赤４）は２００－５００秒 －

　　

　　絶対的な力の大きさでは、ロケットの比ではないが、持続的推進には向いている。

　　物資を火星まで持ち込むなど、数ケ月の航行を狙って開発が進む。

　　

　　　　

　　太陽系にいる限り、太陽エネルギーは無尽蔵だ。それを上手く使う事が、宇宙の

　　開拓を効率よく進めるコツとも言える。これからのカギとなる技術になりそうだ。

　　

　　

　　日本語情報 techcrunch　　英語情報 nextbigfuture, phys

　　Aerojet Rocketdyne社ＨＰ（太陽光電子推進）

　　当該論文 link　　比推力値について wiki

　　

　　

　　動画：ＮＡＳＡ 太陽光電子推進装置の紹介（３分強） YT

　

　　

　　動画：火星向け太陽光推進衛星のイメージＣＧ（１分弱）YT

 

　　動画：ＮＡＳＡ ホールクラスター開発の様子（２分）YT

　　

　　動画：ホールスラスター技術解説（１分強）YT