米国は、ロケット用の再起動可能な固体燃料エンジンを開発しており、衛星の簡素化と信頼性向上を目指しています

新しい固体燃料ロケットへのアプローチ：再起動と推力制御

従来の固体燃料エンジンは、スタートから燃料が完全に消費されるまで一度だけ機能します。複数回の打ち上げや機動には、複雑で高価な液体システムを使用する必要があります。米国では、固体燃料エンジンをオン・オフし、指示に応じて推力を調整できれば、宇宙をよりアクセスしやすくできると考えられています。

誰が解決策に取り組んでいるのか？

Aerospace Corporation、南カリフォルニア大学（USC）、海軍研究所（NPS）の専門家が協力しています。彼らの目標は、プラズマ制御を備えた再起動可能な固体燃料エンジンを作ることです。

それはどのように機能するか？

アイデアは、ナノ秒レベルのパルスプラズマ放電（NPPD）に基づいています。エンジン内部には、100 ns未満の超短い高電圧パルスが供給され、低温プラズマを生成します。このプラズマは燃焼を強化または開始し、最も重要なのは電子制御でプロセスをオン・オフし、推力を調整できることです。

新素材の燃料

チームはまた、「イオンドリブン」ポリマー―熱安定性のあるイオン液体と通常のポリマーの強度を組み合わせたもの―も開発しています。この燃料は広い温度範囲で安定し、同時に電気化学的活性を持ち、プラズマ制御に不可欠です。

プロジェクトの実用価値

結果として得られるエンジンはコンパクトでシンプル、かつ潜在的に安全性が高く、衛星や惑星間探査機の両方に適しています。燃料ポンプや高電圧タンクといった複雑なシステムを必要とせず、複数回の機動、軌道修正、およびミッション期間延長が可能です。

研究者たちは、こうしたエンジンをキューブサット―通常は高価な液体システムを採用できない小型衛星―に搭載するオプションも検討しています。これにより、大規模な資金投入なしで宇宙プロジェクトに挑む小企業や教育機関に新たな可能性が開かれます