何十年にもわたって宇宙開発競争が続いており、それは止まらない。最初は地球の軌道、次に月、そして現在、宇宙機関と民間宇宙会社が最初の火星ミッションに取り組んでいます。カナダのマギル大学のチームはこの計画を大幅に前進させる可能性がある。彼らは、巨大で強力なレーザーの助けを借りて、わずか 45 日で宇宙船を火星に運びたいと考えています。
レーザー推力による火星探査
具体的には、科学者らは直径10メートル、出力100メガワットのレーザーグリッドを使用したいと考えている。地球の表面に設置され、45日間の航行が可能になります。一方、対応する宇宙船は、火星ミッションでは反射板を装備する必要があります。これによりレーザービームが収集され、水素プラズマを備えた加熱チャンバーに照射されます。
プラズマが 10,000 ケルビン (約 9,727 °C) の温度に達すると、特別に設計されたノズルから噴射されます。結果として生じる推力により、宇宙船は最大 17 キロメートル/秒 (61,200 km/h) まで加速する可能性があります。この速度で行えば、月には8時間以内に、火星には約45日以内に到達することになる。
その方法は何をもたらすのでしょうか？
この推進方式が可能にする前例のないスピードもさることながら、何よりも優れているのはその費用対効果です。レーザーアレイは膨大な量のエネルギーを消費しますが、それでも従来の代替品よりは安価です。
「レーザー熱推進により、バレーボールコートほどの大きさのレーザーグリッドを使用して大量の貨物を迅速に輸送することが可能になります」と研究者らは説明します。その指揮を執っているのは、マギル大学の夏期大学院プログラムの元学生である筆頭著者のエマニュエル・デュプリー氏です。デュプリー氏はチームとともに、問題の研究を雑誌「Acta Astronautica」に発表した。
まだ問題があります。従来の火星ミッションの一環として、宇宙船の飛行経路を制御できる範囲はさらに広がりました。しかし、そのような「ショット」の精度にはまだ問題があり、研究がこのハードルをどれだけ早く克服できるかはまだわかりません。
出典: 「レーザー熱推進を使用した火星への迅速な輸送ミッションの設計」(2022 年、Acta Astronautica)