最新記事

宇宙

太陽風の荷電粒子を受け推進する「電気帆」：50機で小惑星群を探査する構想も

2017年11月2日（木）18時30分
高森郁哉

太陽風の荷電粒子を利用する推進システム「エレクトリックセイル（電気帆）」　Credit: NASA

宇宙空間で推進力を得る次世代の技術として、太陽風の荷電粒子を利用する「エレクトリックセイル（電気帆）」への関心が次第に高まっている。すでに実証済みの「太陽帆」とは異なる技術で、いまだ宇宙での実績はないが、米航空宇宙局（NASA）のプロジェクトにも採用されるなど、実現する日が近づきつつあるようだ。

エレクトリックセイルの仕組み

太陽は荷電粒子（主に電子と陽子）を絶えず放出しており、この荷電粒子の連続的な流れが太陽風と呼ばれる。エレクトリックセイルは、回転する多数の長いワイヤーを帯電させ、太陽風に対して正の電位に保つことで、太陽風の陽子と反発して推進力が生み出される。

太陽風の圧力は極めて小さいため、推進に必要な電位を得るにはワイヤーを長く伸ばす必要がある。そこで、毛髪より細い25ミクロン（毛髪は約50〜100ミクロン）のワイヤーを20kmも伸ばすシステムが構想されている。

従来の太陽帆との違い

いっぽうの太陽帆は、太陽が発する光子（光を構成する素粒子）を薄膜に反射させ、光の入射方向と逆向きの力を発生させて推進力を得る。薄膜に生じる力は帆の面積と光圧力に比例するため、十分な推進力を得るためには薄膜の面積を大きくする必要がある。

また、光圧力は光源からの距離の二乗に反比例するため、太陽からの距離が離れるほど、加速が弱まっていく。これに対し、太陽風の届く範囲（太陽圏）の中では荷電粒子の量が一定しているため、エレクトリックセイルは一定の加速を維持できるメリットがある。

計算上は、1000kgの探査機が100本のワイヤーを備えていれば、毎秒1ミリメートル毎秒毎秒の加速度を得られる。これは、最初の1秒間で1ミリ進み（秒速1ミリ）、次の1秒間で2ミリ進む（秒速2ミリ）という加速の度合いで、1年後には秒速30キロメートルに達するという。

NASAのプロジェクトにも採用

エレクトリックセイルの第一人者は、フィンランドの宇宙科学者ペッカ・ヤンフネン氏だ。同氏は、NASAが2015年に発表した研究プロジェクト「太陽圏境界面・静電気高速移動システム（Heliopause Electrostatic Rapid Transit System：HERTS）」に参画。HERTSでは、エレクトリックセイルで推進するシステムで、ヘリオポーズと呼ばれる太陽圏境界面の120〜150AU（天文単位）の距離まで、15年以内に到達することを目指す。ヤンフネン氏の研究成果は、早ければ1〜2年以内に打ち上げられるNASAの外惑星ミッションに反映される可能性があるという。

また、ヤンフネン氏は今年9月にラトビアで開催された欧州惑星会議で、エレクトリックセイルで推進する超小型探査機50機で最大300個もの小惑星を探査する構想を発表した。個々の探査機には4センチの望遠鏡が搭載され、赤外線分光計によって小惑星に含まれる鉱物資源などを調査できるという。ミッション全体の推計費用は約6000万ユーロ（約80億円）で、小惑星1個あたりの探査費用を抑えられるメリットがあるとしている。


今、あなたにオススメ

関連ワード

ニュース速報

ワールド

アングル：軽飛行機で中国軍艦のデータ収集、台湾企業
2025.12.06

ワールド

トランプ氏、加・メキシコ首脳と貿易巡り会談　Ｗ杯抽
2025.12.06

ワールド

プーチン氏と米特使の会談「真に友好的」＝ロシア大統
2025.12.06

ビジネス

ネットフリックス、ワーナー資産買収で合意　720億
2025.12.06
ニュース速報一覧
今、あなたにオススメ
MAGAZINE
特集：日本時代劇の挑戦
特集：日本時代劇の挑戦
2025年12月 9日号（12/ 2発売）

『七人の侍』『座頭市』『SHOGUN』......世界が愛した名作とメイド・イン・ジャパンの新時代劇『イクサガミ』の大志

メールマガジンのご登録はこちらから。
人気ランキング
  • 1
    健康長寿の鍵は「慢性炎症」にある...「免疫の掃除」が追いつかなくなっている状態とは？
  • 2
    【クイズ】アルコール依存症の人の割合が「最も高い国」はどこ？
  • 3
    兵士の「戦死」で大儲けする女たち...ロシア社会を揺るがす「ブラックウィドウ」とは？
  • 4
    日本人には「当たり前」？ 外国人が富士山で目にした…
  • 5
    左手にゴルフクラブを握ったまま、茂みに向かって...…
  • 6
    「ボタン閉めろ...」元モデルの「密着レギンス×前開…
  • 7
    主食は「放射能」...チェルノブイリ原発事故現場の立…
  • 8
    『羅生門』『七人の侍』『用心棒』――黒澤明はどれだ…
  • 9
    戦争中に青年期を過ごした世代の男性は、終戦時56％…
  • 10
    イスラエル軍幹部が人生を賭けた内部告発...沈黙させ…
  • 1
    日本人には「当たり前」？ 外国人が富士山で目にした「信じられない」光景、海外で大きな話題に
  • 2
    100年以上宇宙最大の謎だった「ダークマター」の正体を東大教授が解明？　「人類が見るのは初めて」
  • 3
    健康長寿の鍵は「慢性炎症」にある...「免疫の掃除」が追いつかなくなっている状態とは？
  • 4
    戦争中に青年期を過ごした世代の男性は、終戦時56％…
  • 5
    7歳の息子に何が？ 学校で描いた「自画像」が奇妙す…
  • 6
    兵士の「戦死」で大儲けする女たち...ロシア社会を揺…
  • 7
    イスラエル軍幹部が人生を賭けた内部告発...沈黙させ…
  • 8
    【クイズ】アルコール依存症の人の割合が「最も高い…
  • 9
    【銘柄】関電工、きんでんが上昇トレンド一直線...業…
  • 10
    人生の忙しさの9割はムダ...ひろゆきが語る「休む勇…
  • 1
    東京がニューヨークを上回り「世界最大の経済都市」に...日本からは、もう1都市圏がトップ10入り
  • 2
    一瞬にして「巨大な橋が消えた」...中国・「完成直後」の橋が崩落する瞬間を捉えた「衝撃映像」に広がる疑念
  • 3
    【写真・動画】世界最大のクモの巣
  • 4
    高速で回転しながら「地上に落下」...トルコの軍用輸…
  • 5
    「999段の階段」を落下...中国・自動車メーカーがPR…
  • 6
    まるで老人...ロシア初の「AIヒト型ロボット」がお披…
  • 7
    「髪形がおかしい...」実写版『モアナ』予告編に批判…
  • 8
    膝が痛くても足腰が弱くても、一生ぐんぐん歩けるよ…
  • 9
    インド国産戦闘機に一体何が？　ドバイ航空ショーで…
  • 10
    ポルノ依存症になるメカニズムが判明！　絶対やって…
トランプ2.0記事まとめ
Real
CHALLENGING INNOVATOR
Wonderful Story
MOOK
ニューズウィーク日本版別冊
ニューズウィーク日本版別冊

好評発売中