原子力ラムジェット機

探査船「エンデヴァー」に搭載されている、原子力ラムジェット機について説明します。

原子力ラムジェット機は、ヘリウム3が含まれていると推定される木星の上層大気を採取/持ち帰り、
木星上層大気に含まれるヘリウム3の総量の見積もり、および木星上層大気中のヘリウム3採取の手段の検証、
木星大気からのヘリウム3採取が、事業として採算がとれるのかといった事の検証が行われました。

原子力ラムジェット機の全体イメージ図を以下に示します。

全体のイメージ(左：上から見た図/右：横から見た図)

原子力ラムジェット機の各コンポーネントについて説明します。

詳細は「原子力ラムジェット機（木星大気採取実験用）」もあわせて参照してください。

●指令モジュール 　　・制御システム 　　・航行、管制、通信システム ●動力モジュール 　　・原子炉 　　・熱交換器 ●推進モジュール 　　・原子力ラムジェット推進システム(4基) 　　・推進剤タンク(大気圏外用) 　　・耐熱パネル ●大気採取・保管モジュール 　　・気体圧縮用小型コンプレッサー 　　・冷却システム 　　・高圧貯蔵タンク ●胴体一体型翼 　　・複合材骨組み、ハニカム構造パネル 　　・耐熱パネル

原子力ラムジェット機の各システム動作について、フロー図形式で以下にまとめました。

木星上層大気飛行中は、翼前縁部のエアインテイクを開き大気を取り入れ、加圧/圧縮して機体内部のタンクに貯蔵します。
ラムジェットエンジンでは、大気を取り入れて高速圧縮、後方に高速で噴射します。
原子炉は、大気の加圧/圧縮およびラムジェットエンジンの動力として、超高温の熱を供給します。

＜各サブシステムの動作/連携について＞ ●大気採取・保管モジュール 　　翼前縁部のエアインテイクから大気を取り入れ、ノズル状のコンプレッサーで高速圧縮する。 　　圧縮された大気は、別途取り入れた大気(圧縮大気と比較して低温)で冷却、原子炉の熱供給で動作するターボポンプでさらに加圧し、 　　機体内部のタンクに貯蔵する。 ●ラムジェットエンジン 　　機体下部のエアインテイクから大気を取り入れ、ノズル状のコンプレッサーで高速圧縮する。 　　原子炉から供給される熱で圧縮した大気をさらに高温に加熱、機体後方へ噴射することで推力を発生させる。 　　なお、木星上層大気から脱出し上昇する際には、外気の取り入れを徐々に減らし、機体内部タンク内の推進剤を使用し推力を発生させる。 ●原子炉/熱交換器 　　大気採取・保管モジュール、ラムジェットエンジンに高温の熱供給を行う。 　　動作中は、ほぼ熱暴走寸前の状態であるため、メルトダウンすることがないよう制御されている。

原子力ラムジェット機のテスト実施の際の飛行コースについて説明します。

「エンデヴァー」から降下した原子力ラムジェット機は、木星上層大気中を飛行して大気のサンプルを採取、
作業が修了すると再び上昇し、「エンデヴァー」へと帰還します。
本来であれば「エンデヴァー」の最初の航海で実施される予定だったテストは、土星への出発が早まったために実施されず、
2回目の木星探査で実施されることになりました。
詳細は、サンプル版ストーリーの「サンプル採取」の中で触れていますので参照してください。

＜原子力ラムジェット機テスト時の飛行コース＞ １．出発 　　推進システムを使用し、「エンデヴァー」を出発する ２．降下/大気突入 　　「エンデヴァー」の周回軌道から降下し、ヘリウム3の含まれる木星上層大気に突入する ３．大気採取 　　ラムジェットエンジンで速度を維持しながら、木星上層大気を採取する ４．加速/上昇 　　大気採取が完了すると、加速/上昇し木星上層大気を離脱する ５．帰還 　　「エンデヴァー」に帰還する

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