More Bounce to the Ounce

More Bounce to the Ounce! 誰も作るのを怖がるロケットへのラブレター Maciej Cegłowski 2026年7月17日 · 有料 824 シェア 私の目的、そして私の信念は、広島と長崎で殺傷した爆弾が、いつか人類のために空を開くということです。 — Freeman Dyson, A Space Traveler’s Manifesto, 1958 核パルスロケットとは、木星まで行くために12歳の子を雇った場合に得られるものです。それは、巨大なショックアブソーバーの上で、連続した核爆弾の文字列（毎秒約1発のペース）を後方に放出し、その爆風に乗って進むという仕組みです。数百または数千回の核爆発の連鎖が宇宙船を望むほぼすべての速度に加速し、減速する時には、向きを変えて前方に向けて核爆発を開始するだけです。シンプルで、簡単で、楽しいです！ このものの性能は驚異的です。ロケット技術者は常に、推力と効率の間で選択を迫られてきました。地上から物を打ち上げるのに十分な強力な化学ロケット（Saturn VやStarshipなど）は、絶望的に非効率的ですが、探査機や衛星に搭載する効率的なイオンエンジンは、わずか数オンスの推力しかありません。それは、中間がない状態で、常に電動三輪車とトップフューエルドラッグスターの間で選択を強いられているようなものです。 石炭を噴射するEl Caminoのように、核パルスロケットはその欠けている中間領域を占めます。核燃料のエネルギー密度は、キノコ雲への驚異的な燃費（miles to the mushroom cloud）をもたらし、一方、推力は宇宙船がバラバラになるまでどれだけ叩きつけられるかによってのみ制限されます。Apolloロケットが6段で質量比が約540:1（地球に帰還した宇宙飛行士または宇宙船1キログラムあたり、発射台には半トン以上の燃料搭載ロケットが必要でした）だったのに対し、核パルスロケットの質量比は1.5に近い値です。地球から離陸し、火星に4,000トンの科学者と設備を着陸させ、何度でも再補給のために戻ってくることができます。 そのような質量予算は、火星ミッション計画者が「十分」と呼ぶものです。国際宇宙ステーション、宇宙で組み立てられた最大の物体でさえ400トンです。核パルス推進は、生命維持や放射線について心配する必要がなくなります。乗組員が食べられるだけの酸素と冷凍ステーキを内部に積み込み、全体を放射線遮蔽プラスチックで覆い、眺めの良いガラスドーム付き回転カジノでキャップし、それでも移動に必要な数千発の核分裂爆弾（コーラ缶のように配布される）を搭載する余裕があります。そのようなロケットの乗組員は、快適さとスタイルで火星に旅行し、リフレッシュして到着するでしょう。 その点、土星に旅行してリフレッシュして到着することも可能です。1958年初頭のデザインでは、従来の化学ロケットで火星への宇宙飛行士の飛行と同じくらいの期間で、20人の乗組員を3年以内にエンセラダスへ往復させることを想定していました。そして、それは単一の地球からの打ち上げで、完全に再利用可能な宇宙船で行うことができました。 要するに、核パルスロケットは化学ロケットを悩ませるすべての問題を解決しますが、それはより大きく、より恐ろしい問題に置き換えるという犠牲を払います。 核の雷鳴によって可能になるその他の代表的なミッションを以下に示します。 月への5,700トンのソフトランディング（アポロの17トンと比較） 1300トンのペイロード（国際宇宙ステーションの質量の3倍！）をエンセラダスに着陸させ、3年間の往復旅行で地球に帰還させる。 20人の乗組員をカリストまたはエウロパへの2年間の往復旅行に送る（エウロパを生存可能にするのに十分な遮蔽材付き）。 50人の乗組員を火星への200日間の往復旅行に送り、30日間の表面滞在。 中地球軌道に10,000トンを送る。 オリオンの能力。George Dysonの著書Project Orionから改変した表。 他のあらゆる種類の宇宙船とは異なり、核パルスロケットの唯一のサイズ制約は、小さすぎないことです。実用的な核パルスロケット — そして「実用的」という形容詞をタイプするだけで私の心臓が高鳴ります — は、まともなアパートの建物ほどの大きさで、約4,000トンです。しかし、クルーズ船や都市の大きさで作ると、はるかに優れた性能が得られます。 多くの良いアイデアと同様に、核パルス推進はニューメキシコ州に住むポーランド人の男性から始まりました。1940年代にロスアラモスで働いていた数学者 Stanisław Ulam は、後方の小さな核爆発によって加速できる宇宙船のアイデアをスケッチしました。Freeman DysonとTed Taylor（アメリカの核兵器設計のレンブラント）は後にGeneral Atomicでこのアイデアを fleshed out し、1957年のスプートニクショックの余波で控えめに資金を得ました。 1950年代でさえ、予算権限を持つ誰かに、設計の利点を理解するために叫ぶのをやめさせるのは困難でした。そのため、Project Orionの予算は常に乏しく、実際にロケットを実現する責任を取りたがる人はいませんでした。設計の玩具バージョンが1959年に（従来の爆発物で）構築およびテストされ、プロジェクトは本格的な原子爆弾テストの寸前まで行きましたが、1964年に運と資金が尽きました。 それはうまく機能したでしょう！多くの核技術と同様に、それが機能するかどうかは、それに関する問題のリストでは本当に低いものでした。 オリオンの200トンのテストバージョンの非機密化された画像。 動作原理 1958年に構想された核パルスロケットは、漫画の弾丸のような4,000トンの巨人で、多数のショックアブソーバーで幅広で平らなプッシャープレートに取り付けられていました。 プレートは金属製の平らな円盤で、船本体の約1/6の重さでした。大きな2ストロークエンジンのピストンとして想像するのが最も簡単です。完全な推進サイクルは次のようになります。 小さな（0.1〜3キロトン）核爆弾がプッシャープレートの後方約100メートルで爆発します。爆発は推進剤（氷から金属、乗組員自身の貯蔵廃棄物まで何でもよい）の円盤を気化させ、毎秒数千キロメートルの速度でプレートに投げつけます。 プラズマ雲がプッシャープレートに衝突し、大砲の砲撃のような力でそれを加速します。衝突の激しい熱は、プッシャープレート上の油の薄い層をアブレーション（蒸発）させ、プレート本体を損傷から保護します。 巨大なエアバッグとショックアブソーバーは、プッシャープレートにかかる衝撃的な加速度を、人間の乗組員が耐えられる（2〜4 g）比較的穏やかなパルスに変換し、宇宙船に伝達します。 スプリッツァーがプレートに新しい油の層をスプレーします。 圧縮されたショックアブソーバーが反発し、次の爆弾が爆発点に到達するのとちょうど同じタイミングで、プッシャープレートを元の位置に戻します。 このプロセスは、ゴルフカートをハンマーで叩いて加速するようなものだと考えることができます。乗り心地の悪さは、宇宙船のサイズ、各爆弾のサイズ、そしてショックアブソーバーが各ストロークでどれだけ移動するかによって決まります。 購読する 爆弾は毎秒1〜2回爆発し、各爆発は車両の速度を約20 mph（約32 km/h）増加させます。オリオンを大気圏から脱出させるには200発の爆弾が必要で、さらに約600発で宇宙船を高度300マイル（約480 km）の円軌道に乗せることができます。 通常、私たちは核爆弾が周囲のすべてを蒸発させるものと考えています。オリオンのコンセプトは、プレートが核破片と熱的に接触する時間を最小限に抑えることで機能します。火星への往復旅行には2,000回の核爆発が関わるかもしれませんが、プッシャープレートは超高温プラズマとの接触時間は合計で1秒未満です。熱いジャガイモを手に持って投げ合うことで快適に運ぶことができるのと同じ技術が、あなたを外惑星に連れて行ってくれます。何が起こりうるでしょうか？ それは原子爆弾のガトリングガンです。何が起こりうると思いますか？しかし、オリオンには明白なもの以外にも、興味深い失敗の方法がいくつかあります。 1つの課題は、ダッド（不発弾）をどのように処理するかです。通常の操作では、プッシャープレートはテニスボールにラケットが当たるように、次々と起こる爆発に対して反発します。もし爆弾が爆発しなかった場合、反発するピストンはロケットの後部から宇宙空間に飛び出そうとします。そのため、よ