コロラド大学ボルダー校航空宇宙工学科教授イアン・ボイド氏によると、NASAやスペースXは火星へ宇宙飛行士を送り込む計画があるとしているものの現代開発されているロケットは過去にロケットよりも実はそれほど速くないと驚く人が多いかもしれないとし、宇宙飛行士らを有害な宇宙放射線などから保護するために被爆量を減らすにはまずは宇宙船そのものの速度をあげることが重要だと主張しています。

To safely explore the solar system and beyond, spaceships need to go faster – nuclear-powered rockets may be the answer

その中で有力視されているロケットは原子力を搭載したロケットです。現在のロケットは化学ロケットとよばれ液体酸素や液体水素を燃焼させ推力を得ています。しかし、このロケット燃料はエネルギー密度がそれほど高いものではありません。

具体的に人類を月に送ったアポロ計画で利用されたサターンV(ファイブ)ロケットは離陸時の推力は3500万ニュートンに達し、950000ガロンの燃料を使用しました。このように月に宇宙船や着陸船を打ち上げるだけでも莫大な量の燃料を必要としています。


では原子力ロケットはどうなのか。
原子力ロケット技術は主に2つ、原子炉の熱を使用する『核熱ロケット』と、原子力発電の電力で推力を得る『原子力電気推進』があります。核熱ロケットは現在運用されている化学ロケットの400万倍近いエネルギー密度があり同じ量の推進剤を用いた場合の推力は約2倍以上あります。更に原子力電気推進では核熱ロケットよりも更に約3倍の効率があるとのことです。
しかし原子力電気推進は技術的に解決が難しい問題があり実用化には至っていません。一方で核熱ロケットについてはアメリカがアポロ計画以降に実際に開発に成功しており、技術的な問題は一応はクリアされてます。



▼核熱ロケットエンジンの試験


教授によると、月の有人探査では従来の化学ロケットでも対応可能なものの、火星への有人飛行となるとその距離が桁違いに長くなるため原子力システムの出番がやってくると指摘しています。その理由は移動に要する時間を削減するためであり、これが不可能な場合は宇宙放射線から宇宙飛行士を守るための多くのシールドを必要とします。更に長期ミッションになるため食料や水も大量搭載することになります。それに伴い重量が増すことになるのは宇宙船そのものです。

現在、核熱ロケットは現在どうなっているのかについて2019年にトランプ大統領が核燃料を搭載したミッションについてこれを推進するような方針を明らかにしていおり、NASAは2019年の予算で核熱推進の開発について1億ドルの予算を与えています。

教授によると今後10年以内に原子力ロケットが宇宙に打ち上げられる可能性があるとしており、これに伴い私達人類は火星に行くことがきでる以外にも太陽系探査が進むことで新しい発見がもたらされることになるでしょうと主張しています。