MSNWの磁気殻エアロブレーキシステムがNASAの画期的な研究資金を獲得
アラン・ボイル著
惑星間旅行後に宇宙船を軌道に乗せるために磁場を利用するシステムが、ワシントン州レドモンドに拠点を置く企業 MSNW のために NASA の先端研究プログラムから 50 万ドルの助成金を獲得した。
MSNWへの資金は、NASAの革新的先進概念プログラム（NIAC）を通じて交付されるフェーズIIの8つの助成金のうちの1つです。他のプロジェクトでは、仮死状態、恒星間旅行のためのエネルギービーム、そして一度に数ヶ月間空中に留まることができる衛星と航空機のハイブリッドといった、斬新なアイデアが検討されています。
MSNW のマグネトシェル エアロキャプチャ システムは、空気抵抗と磁化プラズマを利用して宇宙船を減速し、惑星の大気圏に突入するのを阻止するように設計されています。
空気抵抗は、アポロ計画が月から帰還した時代から、宇宙船の制動手段として長年利用されてきました。この概念は、1997年にNASAのマーズ・グローバル・サーベイヤーが適切な軌道に乗るのに役立ちました。しかし、火星へ宇宙飛行士を運ぶ宇宙船を含む大型宇宙船を軌道に到達させるには、はるかに強力な防護が必要になります。
MSNWの構想では、磁気シールドとして機能する巨大な磁化プラズマ殻を構築する。大気とプラズマの相互作用によって宇宙船の速度が低下し、発生した熱は磁気殻内のプラズマイオンによって放散される。
デビッド・カートリー率いるMSNWの研究チームによると、1オンス未満のプラズマを磁化することで、フットボール場（約100メートル）ほどの幅の磁気バリアを形成できるという。これは、従来の方法で宇宙船を軌道に乗せるために必要な推進剤の重量に比べて、大幅な軽量化につながる可能性がある。
「『スタートレック』の偏向シールドによく似ています」とカートリー氏はGeekWireに語った。「確かにそのように見えますが、物理的には全く異なります。実際には、パラシュートのような働きをするのです。」
カートリー氏によると、この助成金はプラズマ技術の設計と試験に充てられ、地球、火星、海王星の環境を模擬した大気を満たした容器に磁化プラズマを噴射する実験につながるという。例えば、火星の模擬大気は主に二酸化炭素からなる薄い混合物となる。海王星の模擬大気はヘリウムと水素の混合物となる。
フェーズII実験の結果が良好であれば、MSNWは地球軌道上で技術を試験するための小型衛星の建造に進む可能性があります。しかし、システムの完成には何年もかかり、あらゆる宇宙船に適しているわけではありません。
「この技術はかなり複雑で、非常に要求の厳しいミッションを実行するまで、従来の推進システムに比べてメリットはほとんどありません」とカートリー氏は語った。
マグネトシェル・エアロキャプチャは、比較的重量のある宇宙船を火星周回軌道に投入する場合、あるいは例えば冥王星や海王星の周回軌道にロボット探査機を投入する場合に最も理にかなっています。「有人ミッションや探査ミッションに大きな効果をもたらす可能性があります」と、MSNWの推進責任者であるアンソニー・パンコッティ氏は述べています。
カートリー氏は、制御された核融合発電の革新的なコンセプトに取り組んでいる姉妹ベンチャー企業、ヘリオン・エナジーのCEOも務めています。ヘリオンのシステムは、プラズマの塊を互いに発射し、強力な磁場で圧縮するように設計されています。この技術は、磁気殻エアロキャプチャシステムと同じ工学原理の一部を活用しています。
NIAC助成金は、数年または数十年後に成果をもたらす可能性のある（あるいはそうでないかもしれない）航空宇宙技術の開発を促進することを目的としています。このプログラムは、国防総省の国防高等研究計画局（DARPA）に類似しています。NIACがこれまでに資金提供したプロジェクトでは、宇宙エレベーターやワシントン大学のミニ磁気圏プラズマ推進システムなど、数多くの斬新なアイデアが研究されてきました。
2年間で50万ドルのフェーズII助成金は、すでに9ヶ月分の研究に10万ドルのフェーズI助成金を受けているコンセプトの更なる開発を支援するものです。「これらの研究が、NIACの最も得意とする『可能性を変える』という目標に向かって進んでいくことを願っています」と、NASA本部のNIACプログラム・エグゼクティブ、ジェイソン・ダーレス氏はニュースリリースで述べています。
フェーズ II の受領者として MSNW に参加する 7 つのチームは次のとおりです。
- 火星における人類の休眠のための冬眠誘発性移送居住地の発展、ジョン・ブラッドフォード（アトランタのスペースワークス・エンジニアリング）。このコンセプトは、『2001年宇宙の旅』をはじめとする多くのSF映画に登場する仮死状態システムを彷彿とさせます。
- 極低温選択表面、ロバート・ヤングクイスト、フロリダのケネディ宇宙センター。
- 指向性エネルギー星間研究、フィリップ・ルービン、カリフォルニア大学サンタバーバラ校。このコンセプトは、先月発表されたアルファ・ケンタウリをターゲットとするブレイクスルー・スターショットのような星間ミッションへの道を開く可能性がある。
- プラズモニック力推進の実験的実証とシステム分析、ジョシュア・ローヴィー、ミズーリ大学ローラ校。
- 新しい大気圏衛星コンセプトの飛行実証、ウィリアム・エングブロム、フロリダ州デイトナビーチのエンブリー・リドル航空大学。この「デュアル航空機プラットフォーム」は、太陽エネルギーと風力エネルギーを使用して、2機のグライダーのような自律航空機を推進力なしで高度約60,000フィートで飛行させ、長期間のミッションを実行できます。
- 「アパーチャーのさらなる開発：再構成可能な要素を使用した高精度の超大型反射望遠鏡」、メルヴィル・ウルマー、イリノイ州エバンストンのノースウェスタン大学。
- テンセグリティによる宇宙空間での 1g 成長可能居住地建設、ロバート スケルトン、カリフォルニア州ラホヤのテキサス工学実験ステーション
先月発表された今年のフェーズ I の受賞者は次のとおりです。
- 極限環境探査および移動のための軽量多機能惑星探査機、Javid Bayandor、バージニア工科大学および州立大学（ブラックスバーグ）。
- 現地電力および推進力を用いた金星内部探査機 (VIP-INSPR)、カリフォルニア州パサデナにある NASA ジェット推進研究所の Ratnakumar Bugga 氏
- プロジェクト RAMA: 小惑星を機械的オートマトンに再構成、ジェイソン・ダン、カリフォルニア州モフェットフィールドの Made In Space Inc.
- 遠距離ターゲットの分子組成分析、ゲイリー・ヒューズ、カリフォルニア工科州立大学、サンルイスオビスポ。
- ブレーンクラフト、ジークフリート・ヤンソン、ロサンゼルスの航空宇宙会社。
- 太陽系外惑星の恒星エコー画像、クリス・マン、Nanohmics 社、テキサス州オースティン。
- 火星モルニア軌道の大気資源採掘、ロバート・ミューラー、フロリダにあるNASAケネディ宇宙センター。
- 氷衛星中心への旅、小野正弘、JPL。
- E-グライダー: 無気体物体探査のためのアクティブ静電飛行、Marco Quadrelli、JPL。
- 都市型バイオマイニングとプリンタブルエレクトロニクスの融合：生物学的リサイクルと再印刷の目的地におけるエンドツーエンド、リン・ロスチャイルド、カリフォルニア州モフェットフィールドにある NASA エイムズ研究センター。
- 極限環境向けオートマトンローバー、Jonathan Sauder、JPL。
- 核融合対応の冥王星探査機および着陸機、ステファニー・トーマス、プリンストン・サテライト・システムズ社（ニュージャージー州プレインズボロ・タウンシップ）
- NIMPH – ナノ氷衛星推進剤収穫装置、マイケル・ヴァンウォルコム、コロラド州リトルトンの ExoTerra Resource、LLC。
このレポートは、Kirtley 氏と Pancotti 氏のコメントを加えて、5 月 13 日午後 9 時 (太平洋標準時) に更新されました。
