プラズマ核融合エンジンは銀河間旅行を可能にするかもしれない

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研究者たちは、核融合プラズマエンジンを実現するための技術的課題を克服するために取り組んでいます。

磁気核融合プラズマ駆動装置 (MFPD) のシミュレーション。写真: 沼澤成美/プロジェクトダイダロス — 磁気核融合プラズマ駆動装置 (MFPD) のシミュレーション。写真:*沼澤成美/プロジェクトダイダロス*

ライデン大学ライデン先端コンピュータサイエンス研究所（LIACS）の助教授であり、スイスの量子技術開発会社テラ・クォンタムAGの取締役でもあるフロリアン・ノイカート氏は、銀河間旅行を現実のものにできる開発中の技術の一つは磁気核融合プラズマ駆動（MFPD）であると考えていると、 Interesting Engineeringが10月8日に報じた。たとえば、Pulsar Fusion のエンジン設計では、時速 804.672 km の速度に達することができます。

核融合推進システムとしても知られる MFPD は、将来の宇宙探査や惑星間旅行の可能性のために研究開発されている技術です。この推進システムは、太陽や恒星に動力を与えるメカニズムである熱核反応に基づいているため、従来の化学ロケットよりもはるかに高いエネルギー密度と効率を備えています。遠い惑星への探検や銀河間旅行では、核融合モーターがより強力で高速な推進力を提供できる可能性がある。

MFPD は、軽い原子核 (通常は重水素や三重水素などの水素同位体) を結合して膨大なエネルギーを放出するプロセスである核融合に依存しています。このプロセスは、原子力発電所や原子爆弾で使用される核分裂反応とは異なります。核融合反応を利用して、MFPD 内で高速移動する高エネルギープラズマを生成し、車両に推進力を提供します。

化学エンジンと比較すると、核融合推進システムには、移動時間が短い、燃料消費が少ない、効率が高いなど多くの利点があり、太陽系内外への移動が可能になります。

「MFPDは、通常水素やヘリウムの同位体が関与する核融合反応から得られる膨大なエネルギーを活用し、廃棄物として高速粒子の流れを作り出し、それが今度はニュートンの第3法則に従って推力を生み出す」とニューカート氏は説明した。「核融合反応で生じたプラズマは磁場によって閉じ込められ、制御されます。同時に、MFPDの設計は、宇宙船のシステムの動作を維持するために、核融合エネルギーの一部を電気に変換することも目的としています。」

しかし、研究者が克服しなければならない大きな技術的課題は、機能する核融合推進システムを作り出すことです。宇宙船では、核融合反応に必要な高い条件を達成し維持することは非常に困難です。研究者たちは、反応から生じるプラズマを制御するいくつかの方法をまだ模索している。

An Khang ( Interesting Engineeringによると)

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