米国、45日で人類を火星へ送る核熱ロケットを開発

NASAは宇宙旅行用の原子力ロケットの設計、製造、試験のためにロッキード・マーティン社を雇った。この技術により、火星への有人旅行が現在の最短7か月からわずか45日に短縮される可能性がある。

ポピュラーメカニクスによると、NASAは火星への有人旅行にかかる時間を短縮するために原子力エネルギーを使用する計画を立てている。最新の計画では、NASAが70年前の核熱技術研究を復活させ、請負業者と協力して2027年にも宇宙で原子力ロケットのテストを開始することになっている。

NASAと米国防総省の国防高等研究計画局（DARPA）は、火星へのより短くより速い旅のための核熱ロケット技術の設計、製造、試験をロッキード・マーティン社と契約した。このプロジェクトのロケット「DRACO」は、燃料と酸化剤を組み合わせて燃焼エネルギーを生成するため、従来の化学ロケットの2倍の効率で作動すると期待されている。

「DARPAや民間宇宙産業の企業と協力することで、人類を火星に送るのに必要な技術の開発を加速させることができる」とNASA副長官のパム・メロイ氏は声明で述べた。 「この実証は、月から火星まで宇宙のさらに奥深くに乗組員を送るという我々の目標を達成するための重要な一歩となるだろう」と彼は強調した。

ロッキード・マーティン社は、約5億ドルのプロジェクトで宇宙船の設計、統合、テストを主導し、BWXテクノロジーズ社はエンジンを動かす核分裂炉の設計と製造を担当する。

このプロジェクトのDARPAプログラムマネージャーであるタビサ・ドッドソン氏は声明の中で、DRACOプロジェクトは「国家に比類のない推進力を提供することを目指している」と述べた。

核熱ロケットは化学推進のような高い推力を達成できるが、効率は3倍高い。これは、現在のように火星に到達するのに最低 7 か月かかる代わりに、原子力による旅ではわずか 45 日しかかからないことを意味します。 45日間で火星に到達できるのは唯一の利点ではなく、NASAは地球と月をより効率的に接続する方法も模索している。

「我が国と国民がより深い宇宙を探索するためには、より効率的な推進力の変更が必要だ」とロッキード・マーティンの月探査担当副社長カーク・シャイアマン氏は記者会見で語った。より高い推力は本当に重要です。そして私たちは今まさにその瀬戸際にいると思います。」

米国は1950年代に核ミサイルの開発を開始したが、1970年代に予算削減が起こったためその構想は放棄された。

新しい DRACO プログラムは、初期の研究を基にしながらも、物流上のハードルを緩和するための新しい燃料オプションを取り入れることを目指しています。核分裂炉は、高濃縮ウラン燃料と低濃縮ウラン燃料を使用して、原子を分裂させ、液体水素を加熱し、その高温ガスをエンジンノズルから噴射して必要な推力を発生させることができます。

核熱ロケットの高性能化により、輸送時間が短縮されるだけでなく、宇宙飛行士のリスクも軽減され、システム全体のペイロードの必要性も減ります。

Live Science によると、未解決の課題の 1 つは、水素を華氏 4,000 度 (摂氏 2,400 度) 以上に加熱すると同時に、華氏マイナス 4,000 度 (摂氏マイナス 215 度) で貯蔵する必要があることだ。「これは、軌道上での極低温液体水素貯蔵の実証であると同時に、核熱ロケットの実証でもある」と Dodson 氏は述べた。

2027年に予定されている試験打ち上げでは、ロケットが指定の軌道に到達するまで、安全上の理由からエンジンの核分裂炉は停止される。米宇宙軍は実験用宇宙船を宇宙に送り出すための打ち上げロケットを提供する。

DRACOの最初のテストでは、宇宙船を少なくとも696km、最大1,984kmまで宇宙に送り込むことが計画されている。機動する予定はなく、代わりに機体の原子炉で新しい燃料を使用し、その途中でデータを収集する予定だ。スペースニュースによると、機内に2か月分の液体水素を貯蔵する計画があり、乗組員は宇宙での燃料補給能力もテストできるという。

「私たちはこれらのものを統合し、このデモンストレーションを行い、多くの優れたデータを収集するつもりです。そして、それがアメリカと人類にとって、そして宇宙探査の使命を支える新しい時代を切り開くと本当に信じています」とシャイアマン氏は記者団に語ったとライブサイエンスは伝えている。