エアロジェットの将来のイオンドライブの第一の仕事：外に出て小惑星の破片を採取すること
アラン・ボイル著
エアロジェット・ロケットダインの次世代イオンスラスタは、2020年代にNASAが小惑星の一部を採取して月周回軌道に戻すロボットミッション中に宇宙デビューを果たす可能性がある。
NASAは今週初め、ワシントン州レドモンドにあるエアロジェット社が、将来の宇宙船向け高出力電気推進システムの開発のため、36ヶ月間、6,700万ドルの契約を締結すると発表しました。本日、NASA関係者は、このシステムの用途について説明しました。
「基本的に、私たちは深宇宙探査用の全く新しい駆動系を構築している」とオハイオ州グレン研究センターのNASA宇宙飛行システム局長ブライアン・スミス氏は記者団に語った。
オハイオセンターのエンジニアたちは1950年代から電気推進技術の研究に取り組んでおり、低出力イオンスラスタは、現在ケレスを周回しているドーン宇宙船などの探査機に搭載されています。このようなスラスタは、太陽光発電によってキセノンイオンを非常に高速に加速します。
推力はほんのわずかなもので、手に紙一枚を押し付ける程度の重さに相当します。しかし、時間が経つにつれて、加速度は時速20万マイル（約32万キロメートル）を超えることもあります。
今日のイオンスラスタは、宇宙運用時には4.5キロワット、実験室では約12.5キロワットの出力レベルに達します。エアロジェットは、スラスタを組み合わせて小惑星や火星に到達するために必要な推進力を提供する、50～100キロワットのシステムの開発を任務としています。
NASA宇宙技術ミッション局のスティーブ・ジャーチック副局長は、このシステムの最初の宇宙実験は、小惑星リダイレクト・ロボット・ミッション（ARRM）中に行われる可能性が高いと述べた。ARRMの目標は、2020年か2021年に宇宙に出発し、地球近傍小惑星から岩石を採取し、2025年か2026年に月周回軌道に打ち上げ、宇宙飛行士による調査に供することだ。
このミッションにより、小惑星の成分、潜在的に脅威となる小惑星を迂回させるには何が必要か、火星に積荷を送る技術がどのように機能するかなどについて、より深い洞察が得られると期待されている。
「スター・ウォーズ」の映画で見るような光景とは裏腹に、イオン推進は人類を深宇宙に送り込むにはそれほど適していません。地球の発射台から直接宇宙へ乗組員を送り込むにはパワーが足りず、速度が上がりすぎるのも遅いのです。スミス氏は、電気推進で動く宇宙船が火星に到達するには2年かかるかもしれないと推定しています。化学推進システムでは9ヶ月かかるでしょう。
しかし、貨物輸送においては、このゆっくりとした積載はそれほど大きな問題ではありません。エアロジェットのイオンスラスタは、現在の化学スラスタに比べて燃料効率が10倍になると予測されています。つまり、同等のペイロードを火星に送るのに必要な燃料量は少なくて済むということです。
小惑星への打ち上げ後、この電気推進システムは2022年頃に火星へ通信軌道船を送り込む際に活用される可能性があるとユルチック氏は述べた。もう一つの潜在的な応用例としては、火星に探査機を送り込み、岩石や土壌のサンプルを採取して地球に持ち帰るというものがある。これはNASAとそのパートナーが10年以上前から議論してきた構想だ。
NASAは電気推進に関する独自の研究を誰でも利用できるようにしているが、エアロジェットの研究は同社に長期的な商業的利益をもたらす可能性が高い。
「エアロジェット・ロケットダインの計画は、彼らが私たちのために開発したものを製品化し、それを宇宙船開発者や宇宙船システムインテグレーター、NASAのミッション、他の政府機関のミッション、または商業用途のミッションのための推進システムオプションとして販売することです」とJurczyk氏はGeekWireに語った。
