Trekkies は、Star Trek のテクノロジーとともに、SF の世界を定義するのに役立ちました。 シリーズ、本、映画の約束。これらのショーで最も求められている技術の 1 つは、ワープ ドライブです。その推進システムは、トレキバースの多くの種の宇宙船で使用されており、驚くほど短い時間で銀河を横切ることができます (「単なる」光の速度でかかる数世紀と比較して、数か月または数年)。ただし、常にワープ ドライブを使用する理由があるとは限らないため、スタートレックの船はインパルス パワーを使用して亜光速で移動することがあります。
インパルスドライブとは？
今日、探査ミッションでは化学ロケットを使用して宇宙を移動しています。ただし、これらのロケットにはいくつかの欠点があります。それらは大量の推進剤 (燃料) を必要とし、一般的に非常に大きくて重いです。宇宙船エンタープライズに存在すると描かれているようなインパルス エンジン 宇宙船を加速するために少し異なるアプローチを取ります。化学反応を使用して宇宙を移動する代わりに、原子炉 (または類似のもの) を使用してエンジンに電力を供給します。
その電気はおそらく、磁場に蓄えられたエネルギーを使用して船を推進するか、またはおそらくプラズマを過熱してから強力な磁場によってコリメートされ、宇宙船の後部から吐き出して前方に加速するために使用する大きな電磁石に電力を供給します。それはすべて非常に複雑に聞こえます。実際には可能ですが、現在の技術ではできません.
事実上、インパルス エンジンは、現在の化学燃料ロケットから一歩前進したことを表しています。それらは光の速度より速くは進みませんが、現在のどの速度よりも速いです。誰かがそれらを構築して展開する方法を理解するのは、おそらく時間の問題です。
いつかインパルス エンジンを搭載できるでしょうか?
「いつか」についての良いニュースは、衝動ドライブの基本的な前提はであるということです 科学的に正しい。ただし、考慮すべき問題がいくつかあります。映画では、宇宙船はインパルス エンジンを使用して、光速のかなりの部分まで加速することができます。これらの速度を達成するためには、インパルス エンジンによって生成されるパワーが重要である必要があります。それは大きなハードルです。現在、原子力を使用しても、特にそのような大型船の場合、そのようなドライブに電力を供給するのに十分な電流を生成できる可能性は低いようです.つまり、これは克服すべき問題の 1 つです。
また、ショーはしばしば、惑星の大気や星雲、ガスと塵の雲で使用されているインパルスエンジンを描いています.ただし、インパルスのようなドライブのすべての設計は、真空での動作に依存しています。宇宙船が粒子密度の高い領域 (大気やガスや塵の雲など) に入るとすぐに、エンジンは役に立たなくなります。したがって、何かが変わらない限り (物理法則を変えることはできますよ、船長!)、インパルス ドライブは SF の領域にとどまります。
インパルス ドライブの技術的課題
インパルスドライブはかなりいいですね。まあ、サイエンスフィクションで概説されているように、それらの使用にはいくつかの問題があります. 1 つは時間の遅れです。 宇宙船が相対論的な速度で移動するときはいつでも、時間の遅れの懸念が生じます。つまり、宇宙船が光速に近い速度で移動しているときに、タイムラインはどのように一貫性を保っているのでしょうか?残念ながら、これを回避する方法はありません。そのため、サイエンス フィクションではインパルス エンジンが相対論的効果が最小になる光速の約 25% に制限されることがよくあります。
このようなエンジンのもう 1 つの課題は、作動する場所です。それらは真空で最も効果的ですが、トレックでは、大気圏に突入したり、星雲と呼ばれるガスや塵の雲を突き破ったりするときによく見られます。現在想像されているエンジンは、そのような環境ではうまく機能しないため、解決しなければならないもう 1 つの問題です。
イオンドライブ
ただし、すべてが失われるわけではありません。インパルス駆動技術と非常によく似た概念を使用するイオン駆動装置は、宇宙船に搭載されて何年も使用されてきました。ただし、エネルギー消費量が多いため、航空機を非常に効率的に加速するのは効率的ではありません。実際、これらのエンジンは、惑星間探査機の主推進システムとしてのみ使用されています。つまり、他の惑星に移動する探査機だけがイオン エンジンを搭載することになります。たとえば、ドワーフ惑星ケレスを目指したドーン宇宙船にはイオンドライブがあります。
イオンドライブは作動に少量の推進剤しか必要としないため、エンジンは継続的に作動します。そのため、化学ロケットのほうが機体の速度を上げるのは速いかもしれませんが、燃料はすぐになくなります。イオンドライブ（または将来のインパルスドライブ）ではそれほどではありません。イオン ドライブは、数日、数か月、数年にわたって航空機を加速します。これにより、宇宙船はより高い最高速度に達することができます。これは、太陽系を横断するトレッキングにとって重要です。
それはまだインパルスエンジンではありません。イオン駆動技術は確かにインパルス駆動技術の応用ですが、スタートレックに描かれているエンジンのすぐに利用可能な加速能力には匹敵しません。 およびその他のメディア。
プラズマ エンジン
将来の宇宙旅行者は、さらに有望なもの、プラズマ駆動技術を使用するようになるかもしれません。これらのエンジンは、電気を使用してプラズマを過熱し、強力な磁場を使用してエンジンの後部から排出します。それらは、特に従来の化学ロケットと比較して、長期間にわたって作動できるほど少量の推進剤を使用するという点で、イオン ドライブに似ています。
ただし、それらははるかに強力です。彼らは、プラズマ駆動のロケット (今日利用可能な技術を使用) が 1 か月強で火星に宇宙船を運ぶことができるほどの高速で宇宙船を推進することができます。この偉業を、従来の動力船で約 6 か月かかるのと比較してください。
スタートレックですか 工学レベル？そうではありません。しかし、これは間違いなく正しい方向への一歩です。
未来的なドライブはまだないかもしれませんが、実現する可能性はあります。さらなる発展により、誰が知っていますか？映画に描かれているような衝動衝動がいつか現実になるかもしれません。
Carolyn Collins Petersen によって編集および更新されました。
