
4月、オバマ大統領はNASAに対し、従来のロケットよりも低コストで宇宙船を打ち上げる方法の開発などを求めました。9月までに、NASAのエンジニアたちは、燃料費を数百万ドル節約し、宇宙飛行士の安全性を向上させ、より頻繁な飛行を可能にする計画を策定しました。必要なのは、2マイルの線路、音速の10倍で飛行できる飛行機、そして小さな町を照らすのに十分な電力だけです。
このシステムは、長さ2マイル(約3.2キロメートル)のレールガンからスクラムジェットを発射し、高度20万フィート(約6万メートル)まで飛行させます。スクラムジェットはペイロードを軌道に乗せ、地球に帰還します。このプロセスはロケット打ち上げよりも複雑ですが、エンジニアたちはより柔軟性が高いと指摘しています。このシステムにより、NASAは今日使用するロケットのほんの一部で、ある日には1万ポンド(約4.5トン)の衛星を軌道に乗せ、次の日には有人宇宙船を月に向けて打ち上げることも可能になります。
実現するにはあまりにも壮大すぎるように聞こえるかもしれない。しかし、ロケットを使わない他の宇宙進出計画とは異なり、関連技術はそれぞれ十分に進歩しており、10年以内に試験を実施できる可能性があると、NASAケネディ宇宙センターの物理学者スタン・スター氏は述べている。NASAのスクラムジェットはマッハ10で12秒間飛行した。昨春には、ボーイング社のX-51スクラムジェットがマッハ5で200秒間飛行するという記録を達成した。レールガンも開発が進んでいる。海軍は、空母から戦闘機をカタパルトで発射する油圧装置に代わる電磁発射システムを試験している。「材料はすべて揃っています」と、このプロジェクトに携わるNASAの航空宇宙エンジニア、ポール・バルトロッタ氏は語る。「あとはケーキをどうやって焼くかを考えるだけです」
軌道に飛ぶ方法:
レールガンを始動
24万馬力のリニアモーターが180メガワットの電力を電磁力に変換し、宇宙船を積んだスクラムジェットを2マイル(約3.2キロメートル)の軌道に沿って推進します。宇宙船は60秒未満で時速0マイル(約1800キロメートル)からマッハ1.5まで加速します。これは高速でありながら、加速度は3G未満で、有人飛行にも安全な速度です。
スクラムジェットを発射する
パイロットは高速ターボジェットエンジンを噴射し、軌道から飛び立ちます。機体がマッハ4に達すると、ジェットインテークを通過する空気は高速になり、圧縮されて華氏3,000度(約1600℃)まで加熱され、燃焼室内の水素に点火して数万ポンド(約1.7万キログラム)の推力を生み出します。
軌道に乗る
高度20万フィートでは、マッハ10で飛行中のスクラムジェットエンジンが推力を得るのに十分な空気がありません。ここで宇宙飛行が始まります。2機の宇宙船は分離し、スクラムジェットエンジンは下方に傾き、上側の宇宙船がテールロケットを発射して軌道に乗せる際に邪魔にならないようにします。
着地を成功させる
スクラムジェットは減速し、ターボジェットエンジンを使って地球へ帰還し、滑走路に着陸します。ペイロードを軌道に乗せた後、宇宙船は大気圏に再突入し、発射場へと滑空します。2機の宇宙船は着陸後24時間以内に次のミッションに備えることができます。