はやぶさ2がイオンエンジンを2426時間連続運転して加速完了!

小惑星「リュウグウ」に向けて飛行中のはやぶさ2

小惑星「リュウグウ」に向け航行中の探査機「はやぶさ2」が、機体を加速するためのエンジンの連続運転を正常に完了したと4日、宇宙航空研究開発機構(JAXA)が発表した。到着に向けた最後の山場を乗り切り、今月21日~7月5日の到着を山場を乗り切り、今月21日~7月5日の到着を目指す。

産経ニュースの記事

正直このニュースを見て初めて「はやぶさ2」を知ったくらいなんだけど、こういう宇宙探査機はやぶさ2とかに積まれてるエンジンってどんなのか興味が湧いたので調べました!

 

省エネ長時間運転可能なエンジン

最近ガンプラを作ってて、「モビルスーツって凄い推進力だけど、どんな仕組み??」って漠然と思ってたり、「燃料タンク見当たらないけど燃料無くならないのかな?」とか、漫画相手に見当違いなこと考えてたんで、はやぶさ2のニュースで「エンジン」とか「連続運転完了」とかの文字を見て、思わず興奮して俄然読んじゃった感じ。

で、はやぶさ2のエンジンなんだけど、これは「イオンエンジン」っていう種類のが搭載されてるみたい。

「イオンエンジンっ!?」って響きだけで再度興奮しまして、その仕組みとか特徴を読み始めたわけ。

まず宇宙に物飛ばすならって事で素人な僕の頭に浮かぶのは、種子島とかジョンソン宇宙センターとかのロケット打ち上げの様子。

あのロケットの下からドバーッと水蒸気みたいなのが出てて炎も出てて、ドバーッ!ってやつ。カッコイイやつ。

あの宇宙にロケットを打ち上げる時に使ってるのは、化学ロケットって種類になるらしいんだけど、化学ロケットは大量の燃料と酸素を混ぜ合わせて燃焼させて、それを後方に吹き出すことで推進力を得るっていう方法。

これは「高出力だけど燃費悪い」エンジン。

それに対してはやぶさ2のイオンエンジンはさ、あんなにデカい燃料タンクもって行けないから、もっと少ない燃料で効率良くないと行けない。

あとさ、酸素ないよね。宇宙。そもそも。

でもイオンエンジンなら!

ということで、イオンエンジンは燃料を燃焼させる必要がないエンジンとなっていて、キセノンガスを電気の力でイオン化させて、後方に出して推力を得る。燃やさないから酸素いらない。てか逆に真空じゃないと動かないんだって!

「イオン化する理由は?ガスそのまま出せばいいじゃん!」とか思ったけど、簡単に言うと下の仕組みで推進力を得てるみたい。

  1. 電気でガスをイオン化させて、陽イオンを電界に放出。放出された先にはマイナスの電極が待ってる。
  2. イオンってのは不安定で陽イオンは陰(マイナス)イオンとくっついて中性化したがるし、その逆もしかり。
    なので、陽イオンはマイナスの電極に向かって加速を開始!この陽イオンの反作用で推力が出る!ドドドドドドっ!
  3. マイナスの電極は隙間だらけで、殆どの陽イオンはぶつからずに通過。
  4. 通過後戻ってこないように、陰イオンを放出してくっつけて中性化させて放出。

(雑だし間違えてるかもだけど…)

で、こんな小さいイオンの力だからこそ化学ロケットの10倍以上の比推力!推進力じゃないよ!比推力ね!

実際はやぶさ2には65kgのイオンエンジン用推進剤が積まれていて、1時間のエンジン運転で数グラムしか使用しないとのこと。高効率極まりない!

1月10日から今日(6月4日)までひたすら加速!

というわけで、推進剤もあるしどんどん加速していくために、およそ5ヶ月間も連続運転出来るっていうエンジン。

すごいねぇ。宇宙でだからこそ動く高性能エンジン。

しかもイオン!

世界はガンダムに向けて進んでいるんだよ。きっと。

はやぶさ2はここからファイナルアプローチフェイズ!

リュウグウの直径はおよそ900m、思ったより大きくNooice!!