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プラスチックを燃料に飛ぶ次世代型ロケットとは？
低コストで安全なハイブリッドロケット
近い将来、ごみを燃料としたロケットが宇宙へ飛ぶかもしれません。
燃料と酸化剤を推進剤として使うロケットで現在実用化されているものには、固体ロケットと液体ロケットがあります。しかしこれらのロケットは、高コストや、燃料を扱う際の安全性、酸性雨の原因となる塩素の排出といった課題があります。これに対し、今注目されているのが、固体の燃料と液体の酸化剤を組み合わせた「ハイブリッドロケット」です。ハイブリッドロケットは、簡単に手に入るポリエチレンやアクリルなどの樹脂を燃料とするため低コストで、取り扱いに危険性がなく、燃焼後には二酸化炭素と水蒸気しか排出しません。ハイブリッドロケットは、民間企業による宇宙開発を後押しする次世代の宇宙輸送手段として期待されます。
燃料の改善や燃焼の工夫で推力アップ
メリットが多いハイブリッドロケットですが、燃焼速度が遅く十分な推力が出ないという問題があります。そこで、燃焼速度や燃焼効率を上げるための研究が進められています。
一つは燃料の改良で、より低い温度で融ける低融点燃料としてパラフィン（ろう）などが研究されています。もっとも、パラフィンはもろく割れやすい性質を持ち、割れると想定外の燃え方をして燃焼を制御しにくいという欠点があるため、さらに性質を改善して、柔らかく割れにくい燃料材料が作られています。
もう一つは燃やし方の工夫です。燃焼室に仕切り板のようなものを設置して、燃焼したガスが燃焼室内に長くとどまる工夫などが検討されています。
宇宙進出にも活躍
現在、ハイブリッドロケットは高度100km程度の打ち上げなど一部で実用されているものの、人工衛星を打ち上げるにはまだ推力が足りません。固体ロケットや液体ロケットに遜色ない推力をめざして研究が進められています。そして将来、人類が宇宙に進出したときには、月や火星上で作られたプラスチックや現地で出た廃棄プラスチックを燃料にして飛ぶ姿が期待されます。
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先生情報 / 大学情報
東海大学工学部 航空宇宙学科 航空宇宙学専攻 講師川端 洋 先生
興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！
航空宇宙工学先生が目指すSDGs
メッセージ
私自身が高校生のときは、学校の勉強がどんなことに使えるのかがよくわからなくて、勉強に対するモチベーションが上がりませんでした。しかし実際は、高校での勉強がいろいろなところに役立ちます。例えば、ロケットの運動は物理の力学で説明できますし、数学は工学分野において問題解決のための強力な武器です。もし、高校生のときの私のようにモチベーションが持てないなら、自分の興味のあることと勉強とのつながりをインターネットなどで調べてみれば、きっとやる気が出るのではないでしょうか。
先生への質問
- 先生の学問へのきっかけは？
- 先輩たちはどんな仕事に携わっているの？
東海大学に関心を持ったあなたは
海底から、宇宙まで。東海大学の学びは広がり、つながり、そして大きなうねりとなります。さまざまな場所で波を起こし、新しい波同士がぶつかり新たなひらめきが見つかることも。
東海大学は、全国のキャンパス（品川、湘南、伊勢原、静岡、熊本、阿蘇、札幌）に23学部62学科・専攻を擁する総合大学です。この大きな“受け皿”こそが、東海大学の魅力の一つです。社会に役立つ学びが集約された東海大学なら、あなたの興味や情熱に応える学びがきっと見つかります。
