先進宇宙輸送プログラム（ASTP）は、数十年後の宇宙環境の安定化を目指し、集中的な研究活動を通じて、既存の宇宙輸送システム技術の進歩と革新的技術の創出を目的としたNASAのプログラムです。この集中的な研究活動は、科学技術のブレークスルーを加速させることを目指しています。[1]
日常的な宇宙旅行
NASAのあらゆる宇宙輸送における中核技術プログラムであるマーシャル宇宙飛行センターの先進宇宙輸送プログラムは、 宇宙輸送の安全性と信頼性を大幅に向上させ、コストを削減する技術の開発に取り組んでいます。現在、1ポンドのペイロードを地球周回軌道に乗せるには1万ドルの費用がかかります。NASAの目標は、宇宙への到達コストを25年以内に1ポンドあたり数百ドル、40年以内に数十ドルに削減することです。[2]
宇宙輸送の高コストと信頼性の低さが相まって、現在、宇宙を日常的な環境として利用することを阻んでいます。宇宙輸送が一般の人々にとって安全かつ手頃な価格になれば、多くの可能性と機会が生まれることが予想されます。そのビジョンは、宇宙での生活や仕事、新天地の探査、地球外での休暇といった可能性を導きます。同様の文脈において、ビジネスや娯楽の機会も何倍にも増えるでしょう。[2]
さらに、マーシャル宇宙飛行センターの研究者たちは、上記の各目標を達成するために、単純なエンジンから特殊な駆動装置まで、意図的に技術を進歩させています。[2]
新世代の打ち上げロケット
このプログラムの主眼は、2025年の運用開始を目指し、第3世代の再使用型ロケット（RLV）の技術開発にあり、1ポンドあたり100ドルまで価格を引き下げることを目指しています。NASAのX-33およびX-34飛行実証機に続く次のステップとして、これらの先進技術は、水平離着陸、迅速なターンアラウンドタイム、そして少人数の地上支援クルーといった、航空輸送に近い運用形態へと宇宙輸送を進化させることになるでしょう。[1] [2]
スペースシャトルやXプレーンを超える第三世代の打ち上げ機は、より小型のタンクにより多くのエネルギーを詰め込み、結果として打ち上げ機の小型化につながる先進的な推進剤など、様々な最先端技術を採用する予定です。また、将来の打ち上げ機は大気圏を高速飛行するため、現在の打ち上げ機よりも構造的な加熱が高くなるため、高度な熱防護システムも必要となるでしょう。[2]
もう一つの新興技術であるインテリジェント機体健康管理システムは、打ち上げ機が人間による点検なしに自らの健康状態を判断できるようにする可能性がある。機体に埋め込まれたセンサーが信号を送信し、飛行中に損傷が発生したかどうかを判断できる。着陸時には、機体のオンボードコンピューターが機体の健康状態を地上管制官のノートパソコンにダウンロードし、具体的なメンテナンスポイントを推奨したり、次回の打ち上げ準備が整ったことを発射場に伝えたりすることができる。[2]
酸素呼吸推進
先進宇宙輸送プログラムは、将来の宇宙輸送を今日の航空旅行のように実現する可能性のある、空気呼吸型ロケットエンジンの技術開発に取り組んでいます。1996年後半、マーシャルセンターはこの革新的なロケットエンジンの試験を開始しました。空気中の酸素を「呼吸」するエンジンを搭載したこの宇宙船は、完全に再利用可能で、空港の滑走路で離着陸し、数日以内に再び飛行できる状態になります。[要出典]
空気吸入式エンジン（ロケットベースの複合サイクルエンジン）は、離陸時の初期動力を、従来のロケットに比べて約15%性能が向上する特別設計のロケット（空気増強ロケット）から得ます。機体の速度が音速の2倍に達すると、ロケットは停止し、エンジンは燃料の燃焼に大気中の酸素のみに依存します。機体の速度が音速の約10倍に達すると、エンジンは従来のロケット動力システムに切り替わり、機体を軌道上に打ち上げます。このエンジンの試験は、ニューヨーク州ロングアイランドにある総合応用科学研究所（GELA）の施設で継続されています[要出典]。
その他の進歩
空気呼吸推進に加えて、磁気浮上、飛行中に変形する高度に統合された機体構造、インテリジェントな車両健康管理システムなど、第3世代RLVで検討されている技術もあります。 [1]
ASTPは、2040年頃の運用開始が見込まれる第4世代の再使用型ロケットの技術も研究しています。目標は、現在のシステムと比較して、宇宙旅行の安全性を2万倍、費用を1000倍向上させることです。この第4世代の再使用型ロケットでは、定期的な旅客宇宙旅行が想定されています。[1]
アクセス可能な宇宙空間
宇宙へのアクセスが改善され、日常的なものになれば、新たな市場が開拓されるでしょう。これには、宇宙を舞台にした冒険観光や旅行、そして宇宙ビジネスパークが含まれます。商業と世界人口へのその他の恩恵としては、宇宙から地球へ送られる太陽光発電、慢性的な痛みや障害の治療のための宇宙病院、高価値鉱物のための小惑星採掘、そして世界中に2時間以内で配達される速達小包システムなどが挙げられます。[1]
地球の軌道を超えて
ASTPは、太陽系の端やそれを超えるリスクの高いミッションを含む惑星探査ミッションに必要な推進システムの飛行時間を短縮し、重量を軽減する技術を開発しています。これらの目標を達成するために開発中の技術には、電気力学的テザー、ソーラーセイル、エアロアシスト、高出力電気推進（イオンスラスタ）などがあります。これらは目標達成のために開発されている技術のほんの一部です。[1]
ASTPはまた、核分裂、核融合、反物質推進、そして時空自体への推進や光速を超える移動を可能にする可能性のある画期的な物理学理論など、現代の科学と工学の最先端に関する基礎研究を行っています。[1]
ASTPチーム
ASTPは、NASAのセンター、米国政府機関、産業界、学界からなるチームを率い、製品開発と様々な推進・車両技術の開発に取り組んでいます。技術開発は、極超音速輸送、低軌道を超える移動、そして先進的な概念研究の分野に集中しています。 [1]
参照
参考文献
- ^ abcdefgh ASTP (2009年4月13日). 「先進宇宙輸送プログラム（ASTP）」NASA . 2010年6月6日閲覧。
- ^ abcdef Drachlis, Dave、NASA広報室、先進宇宙輸送プログラム、宇宙へのハイウェイ。NASA。2010年。
この記事には、アメリカ航空宇宙局 のウェブサイトまたは文書からのパブリック ドメイン マテリアルが組み込まれています。
