NASA　原子力宇宙船の2028年打ち上げ計画を発表

米航空宇宙局（NASA）は米エネルギー省（DOE）と連携し、原子力電気推進（NEP：Nuclear Electric Propulsion）を採用した惑星間宇宙船「スペース・リアクター1フリーダム」を開発、2028年末に打ち上げる方針を発表した。小型原子炉が発電した電力でイオン推進装置を駆動する本機は、火星探査を主目的とし、ヘリコプター型無人機「スカイフォール」を搭載して火星表面の観察を実施する計画。燃料にはHALEUを使用し、数十kW級の発電能力を想定している。

宇宙原子力推進の技術系譜

• 米国は冷戦期にSNAP（Systems for Nuclear Auxiliary Power）計画を実施、多数の放射性同位体電源（RTG）を宇宙機に搭載してきた実績を持つ
• ボイジャー・ニューホライズンズなどの深宇宙探査機もRTGで運用されている
• 原子力電気推進（NEP）は原子炉発電＋電気推進の組み合わせで、比推力が化学推進より格段に高い

HALEUの重要性

• HALEU（高純度低濃縮ウラン）は濃縮度5〜20%のウランで、小型炉の燃料として広く注目される
• 米国内でのHALEU製造能力確保は宇宙原子力と地上SMR両方の課題

月面・火星探査計画との位置づけ

• NASAのアルテミス計画（月面有人探査）と並行して、火星有人探査に向けた輸送・電力技術の開発が急務
• 火星の太陽光は地球の約40%であり、太陽電池パネルに依存する探査機の限界を克服するため原子力電源が有力

宇宙船「スペース・リアクター1フリーダム」の概要

• 推進方式：原子力電気推進（NEP）——原子炉発電→イオンエンジン駆動
• 燃料：HALEU（高純度低濃縮ウラン）
• 発電能力：数十kW級
• 打ち上げ予定：2028年末
• 開発体制：NASA・DOE連携

搭載機器「スカイフォール」

• ヘリコプター型無人探査機（インジェニュイティの後継コンセプト）
• 火星大気中を飛行して表面観察・サンプリングを実施

技術的優位性

• 化学推進に比べ高い比推力（Isp）を実現し、同じ燃料質量でより多くの速度変化が得られる
• 深宇宙環境での安定した電力供給が可能（太陽光依存からの脱却）
• 長期ミッション（数年規模）での継続的な科学観測・通信が可能

• 2028年の試験打ち上げで原子力電気推進システムの宇宙実証を行う
• 実証成果を踏まえ、有人火星探査ミッション向けの大型NEP宇宙船開発へ発展させる方針
• HALEUサプライチェーンの国内整備がプロジェクト実現の前提条件
• 宇宙原子力の安全規制・国際合意形成（打ち上げ時の安全審査など）が課題

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