惑星間旅行のいくつかの提案された手段は何ですか？

最も注目を集める惑星間移動の3つの提案された手段があります-バイプロペラント液体ロケット、電気エンジン、特にイオンエンジンまたはイオンスラスタ、およびより実験的な（しかし非常に有望な）VASIMR、可変特定インパルスマグネトプラズマロケット、推進剤を加速するための電波と磁場。 これらの惑星間推進システムの排気速度（つまり最高速度）は、それぞれ3〜5 km / s、30〜50 km / s、および10 km / s〜300 km / sです。 特定のインパルス（基本的にはガロンあたりのマイル数）は同様のスケールで変動します。 最初に惑星の表面から降りるには、固体ロケットブースターがよく使用されます。

バイプロペラントロケットは、宇宙プログラム全体で広く使用されており、人類を月に連れて行き、衛星の惑星間移動の主要な手段として使用されています。 イオンエンジンは新しく、1998年に宇宙で初めてテストされたのはディープスペースIに搭載されたものです。VASIMRエンジンはさらに新しく、地上でしかテストされていません。 最初の軌道上テストは2010年に行われる予定です。

さまざまな理由から、惑星間操縦には固体ロケットブースターよりも二重推進剤ロケットの方が適しています。その最も明白な理由は、固体推進剤が単発である間に二重推進剤ロケットをオン/オフできることです。 また、改善された特定のインパルスと最高速度も提供します。 欠点は、ポンピング機械のために固体ロケットよりも高価であるということです。 固体ロケットは、ボトルロケットのように、「火と忘却」の原則に基づいて機能します。点火すると点火します。 バイプロペラントロケットにはさらに多くの可動部品があります。 それでも、惑星間推進の場合、通常は標準と見なされます。 これらのロケットは、ターボポンプを使用して、燃料と酸化剤を高圧で組み合わせて推力を生成します。

イオンエンジンは粒子加速器と同様に機能します。通常、アルゴン、水銀、キセノンなどの物質をイオン化し、強力な電界を使用してノズルから加速します。 これは、イオンの電荷質量比を利用して推力を生成します。 イオンエンジンは、地球の重力場から上昇する推力が非常に小さいため、惑星間移動専用です。 スターウォーズで描かれたイオンエンジンとは異なり、実際のイオンエンジンは、合理的な速度まで加速するのに数週間または数ヶ月かかりますが、従来のロケットに比べて比推力と最高速度が非常に高く、魅力的です。

VASIMRは最も先進的ですが、完全に実行可能な提案された惑星間推進システムです。 前述のように、システムは電波と磁場を使用して、通常は水素である推進剤を加速します。 磁気誘導「チョーク」により、可変ノズルストリームが可能になります。したがって、頭字語VASIMRの可変特定インパルス成分が可能になります。 これらのシステムは、最も将来性があり、継続的に加速でき、火星への旅行を数年から8か月程度に短縮できます。 VASIMRは元々、核融合の研究中に開発されました。