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夢の永久機関EMドライブが実用化?NASAが公表した原理とは

現在、宇宙空間を航行するのに推進剤、いわゆる燃料を必要とします。
しかし、NASAは燃料を必要としない推進システムを開発しているとか?!

その推進システムの名前は「EMドライブ」と呼び、開発に成功すれば、相当の低コストで宇宙を航行できるという事。
そんな夢のような永久機関「EMドライブ」とは、どんなモノなのでしょうか?
NASAが公表した「EMドライブ」の原理などについて調べてみました。

従来型の宇宙航行推進システムとは?

宇宙に行くとき、ロケットが派手に打ち上がる推進システム「ロケットエンジン」を思い浮かべるかも知れませんが、今回ご紹介するのは、地上からロケットエンジンを使って、宇宙空間に到達した後の推進システムについての解説です。

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液体燃料による推進システム

この推進システムは、アポロ宇宙船やスペースシャトルのオービター等に搭載されていたエンジンで、液体酸素や液体水素を推進剤として利用したモノで、ヒドラジン系推進とも呼ばれています。

液体燃料エンジンは推進力こそ大きいのですが、燃料消費率が非常に高く、長時間の推進継続には向かないため、一時的な加速や姿勢制御などに使われ、あまり効率の良い推進システムではありませんでした。

しかし、液体燃料を使った推進システムは有人宇宙船には欠かせないもので、NASAが新しく開発しているオリオン宇宙船もこの推進システムがメインとなっています。


「画像引用::www.extremetech.com/

イオン推進システム

この推進システムは電気推進の一種で、マイクロ波で生成したプラズマ状イオンを静電場で推力を得ることが出来るエンジン。

特性は非常に燃費が良く、エンジンも小型化が可能。
しかし、ヒドラジン系推進に比べ、遥かに推進力が弱く、液体燃料を使ったエンジンの1000分1以下の出力しかありません。

では、何故こんな出力の弱い推進システムが採用されているのか?
それは地上のような空気抵抗の無い宇宙空間では、慣性飛行が可能だという事。

出力の弱いエンジンでも、長時間推進し続ける事で加速を続けることが出来る。
つまり、最初は歩くような遅いスポードでも、慣性の法則で加速し続け、いづれは時速何万キロというスピードまで到達することが出来る。

日本の小惑星探査機「はやぶさ」「はやぶさ2」にも、このエンジンが搭載されていることは有名です。


「画像参照::JAXA 宇宙航空研究開発機構

夢の推進システム「EMドライブ」とは?

「EMドライブ」とは、超簡単に言えば燃料無しで推進を得られるという、常識では考えにくい推進システムの事。

この夢のような推進システムの構造は、さぞや複雑か?と思うかも知れませんが、実は非常に簡単で、現在実験段階での構造は、密封された円筒形の容器の中にマイクロ波を反射させることで電力が発生し、その電力を推進力に転換できるという事らしいのです。

その出力は液体燃料推進には劣りますが、EMエンジンで得られた電力1キロワットあたり、1.2ミリニュートンの推力を得られるといい、このEMドライブを使えば、通常なら半年以上はかかる火星まで、2カ月半ほどで行ける推進力を得られる計算になると言います。


「画像参照::Wikipedia

実は原理未解明の「EMドライブ」

密閉容器の中でマイクロ波を反射することで推進力が得られるEMドライブ。
実は、この推進力の原理は不明で、謎に包まれているという事です。

何故なら、このEMドライブで得られる推進力は、物理の法則である作用・反作用の原理にまったく当てはまっておらず、例えば、作用・反作用の法則に当てはまるロケットエンジンのように、燃焼させたエネルギーを後方へ噴射させることで、前へ進む推進力を得るといった原理に矛盾しているため、現時点では解明が出来ていないという事のようです。

実用化の道のりは遠い?「EMドライブ」

実験段階では、推進力が得られるという結果を出しているEMドライブですが、やはり原理が未解明のままでは実用化は難しいようです。

しかし、推測ではいくつかの原理が提唱されており、これらが物理的に解明されれば、一気に実用化の道は開けて来るかも知れません。

燃料がいらない、言わば永久機関であるEMドライブが完成すれば、人類の今後の宇宙探査・開発の道は大躍進を遂げる可能性があり、コストが削減できる分、太陽系の隅々まで探査が出来、もしかしたら我々のような一般人も、気軽に宇宙旅行が出来る日がやって来るかも知れません。

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One Response to “夢の永久機関EMドライブが実用化?NASAが公表した原理とは”

  1. 主任 より:

    EMドライブと聞いてガン◯ム的な超科学的な推進システムを想像したのですが、不明な原理は別として仕組みはエラく単純ですねw

    しかし電力さえ確保出来れば加速や進路変更はもちろん減速もいくらでも可能でしょうから、原子力電池やレーザー送電システムと合わせて使えればまさに次世代の宇宙船も開発出来ますね。

    原理が分からない以上、実用化してはいけないという意見ももっともですが、仮にEMドライブと同等の性能の推進システムを開発するとなると50年はかかるのではないでしょうか。
    50年進んだ宇宙開発が今すぐにでも可能と考えると確かに少し恐ろしいですね。

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