東北大学と筑波大学は、次世代の低コスト宇宙輸送システムとして期待される「マイクロ波ロケット」において、ロケット前方(上方)からビームを照射する新方式「トラクターミリ波ビーム推進機」(TMiP)の推力生成実験に世界で初めて成功と6月3日に共同発表。ビーム源へ引き寄せられるような推力が発生したとしている。

  • TMiPによるマイクロ波ロケットの打ち上げ概念図。予め軌道上に投入しておいたビーム源搭載衛星からビームを照射し、ロケットを牽引する
    (出所:共同ニュースリリースPDF)

同成果は、東北大大学院 工学研究科の高橋聖幸准教授、同・山田峻大大学院生(研究当時)、筑波大 数理物質系/プラズマ研究センターの南龍太郎准教授、同・假家強教授、東京都立大学大学院 システムデザイン研究科の嶋村耕平准教授らの共同研究チームによるもの。詳細は、英オンライン総合学術誌「Scientific Reports」に掲載された。

大量の燃料を使用する現在のロケットは、高い打ち上げ費用が課題だ。その費用削減を目指し開発中のロケットに、周囲の空気を燃料とする「マイクロ波ロケット」がある。これは搭載燃料を削減でき、ビーム照射施設の建設という初期投資は要するものの、最終的な費用は従来の1/4以下にまで削減できる試算だ。

このロケットは、ロケットノズル前方の放物面ミラーで地上からの高強度ミリ波(マイクロ波の一種)ビームを集光し、その熱で集光点付近の空気をプラズマ化する。プラズマの熱が周囲の空気に急速に伝わることで衝撃波を発生させ、推力を生む。発生したプラズマはノズル出口から排出され、ノズル内へは換気で新鮮な空気が取り込まれ、ミリ波ビームの照射が繰り返される仕組みだ。

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