日本が継続的に宇宙輸送システムの研究開発を進めていくためには、定常的に人材育成を進める必要がある。これまでは東京大学生産技術研究所にルーツを持つ、宇宙航空研究開発機構(JAXA)・宇宙科学研究所が一貫して宇宙輸送系技術者の育成機能を担ってきた。宇宙研出身者が官界や教育界、メーカーに散って日本の宇宙輸送システム開発を進めてきたのである。

 現在も宇宙研は国立大学法人・総合研究大学院大学の宇宙科学専攻の拠点として、理学と工学の両面での教育機能を担っている。一方で東大生産研以来の宇宙研の一大研究テーマだったロケットの研究開発が、2003年のJAXA発足後は筑波宇宙センターに徐々に移行。宇宙研の教育機能は、より幅広い宇宙理学・宇宙工学全般へとシフトしてきた。

ハイブリッドロケットを使ったキックモーター(画像:北海道大学・永田晴紀教授)
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 その変化に呼応するかのように、21世紀に入ったあたりから、他大学での宇宙輸送系研究と人材育成が立ち上がり始めている。大学での宇宙工学研究は、衛星に関する研究が多く、宇宙輸送システムに関する研究は少ない。衛星は基本が電子回路なので大学レベルでも比較的手を出しやすく、最近ではキューブサット(数kg程度の小型人工衛星)規格に合わせて設計すれば打ち上げ機会もそれなりの頻度で存在するからだ。

 これに対してロケットや有翼飛翔(ひしょう)体の研究には、爆発的な燃焼と大きな噴射エネルギーの制御という“壁”がある。それでも、先駆者の北海道大学をはじめとして研究は継続している。

独自ハイブリッドロケットCAMUIで推進系の研究と人材育成を進める

 北海道大学・大学院工学院では永田晴紀教授と、植松電機(本社北海道赤平市)が共同でハイブリッドロケット「CAMUI」ロケットを研究している。ハイブリッドロケットは固体燃料と液体の酸化剤を用いる、固体ロケットと液体ロケットの中間に位置するロケットだ。CAMUIの場合、燃料にポリエチレンのような高分子化合物を、酸化剤に液体酸素を用いる。燃焼室内に衝突流れを起こして高効率の燃焼を行う特徴を持つ。

 日本におけるハイブリッドロケットの研究は、1998年に5大学3社(北海道大学、北海道工業大学、室蘭工業大学、都立科学技術大学、東海大学、IHI、日産自動車、東芝)が参加したハイブリッドロケット研究会が、航空宇宙学会内に結成されて本格化した。その成果として2001年3月に都立科技大・湯浅研究室が北海道大樹町で日本で初めてハイブリッドロケットを打ち上げた。続いて北大が2002年3月に北海道大樹町で、独自構造のCAMUIロケットを打ち上げた。

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