核で火星へ：2028年、宇宙の常識が変わるか

人類が火星の土を踏む日は、推進技術の問題だと言われてきた。では、その問題が解決されつつあるとしたら？

2026年4月、NASAの新長官ジャレッド・アイザックマンは、ワシントンDCの本部で一連の発表を行いました。月面基地の建設計画、月南極への核反応炉設置——これらは予想の範囲内でした。しかし最後の発表は、宇宙開発関係者を驚かせました。2028年末までに、史上初の核動力惑星間宇宙船「スペース・リアクター1 フリーダム（SR-1）」を火星へ向けて打ち上げるというのです。

「何十年もの研究と、地球を離れることのなかった構想への数十億ドルの投資を経て、アメリカはついに宇宙における核エネルギーの実用化に着手する」——アイザックマン長官はそう語りました。

核推進とは何か、なぜ今なのか

これまでの宇宙船は、液体水素と液体酸素を燃焼させる化学推進を主な動力源としてきました。強力な推力を生み出せる一方、エネルギー密度には限界があります。核燃料はその点で桁違いの効率を持ちます。バンガー大学の核技術専門家サイモン・ミドルバラ氏は「同じ重量でより大きなエネルギーが得られる」と表現します。

SR-1が採用するのは「核電気推進（NEP）」という方式です。核分裂反応炉の熱で電力を生み出し、その電力でガスをイオン化して後方に噴射することで推力を得ます。推力は小さいものの、長時間にわたって効率よく稼働できるのが特長です。アナリティカル・メカニクス・アソシエイツ社の宇宙核技術専門家リンジー・ホームズ氏は「非常に低推力だが、非常に効率的で長期間使用できる」と説明します。

この技術には、人類の火星探査における重大な課題を解決する側面もあります。宇宙飛行士が宇宙空間で浴びる有害な宇宙線被曝の問題です。核推進により宇宙船が速くなれば、その被曝時間を大幅に短縮できます。フロリダ宇宙研究所のフィリップ・メッツガー氏は「これが放射線問題を解決する。火星往復のより優れた推進技術を開発する主な動機の一つだ」と述べています。

SR-1の設計：巨大な矢のような宇宙船

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SR-1の外観は、巨大な矢羽根付きの矢に例えられます。後部には推進システム、先端には20キロワット以上の出力を持つウラン燃料の核反応炉が搭載されます。地球上の典型的な原子力発電所（約1ギガワット）と比べれば5万分の1の出力ですが、宇宙空間での推進には十分です。矢羽根のように見える大型フィンは、核分裂で生じる膨大な熱を宇宙空間に放出するためのラジエーターです。

NASAは、かつて月周回宇宙ステーション「ゲートウェイ」のために開発していた電力推進システムを転用します。アイザックマン長官が3月にゲートウェイ計画を中止した際、その中核技術は廃棄されず、SR-1に組み込まれることになりました。

スケジュールは極めて野心的です。2026年6月にハードウェア開発開始、2028年1月にシステムの組み立てと試験、2028年10月に打ち上げ施設への搬入——そして2028年末に打ち上げ。打ち上げ後約2日後に安全のため反応炉を起動し、打ち上げから約1年後に火星へ到達する計画です。

「非常に攻撃的なタイムラインだ」とホームズ氏は言います。この背景には、中国とロシアの宇宙核開発の動向があります。両国は2035年までに月面に核反応炉を設置し、共同月面研究基地に電力を供給する計画を進めています。

日本の宇宙開発にとっての意味

SR-1の成否は、日本の宇宙開発戦略にも無縁ではありません。JAXAはNASAのアルテミス計画に参加しており、日本人宇宙飛行士の月面着陸が予定されています。核推進技術が実証されれば、将来の有人火星探査における国際協力の枠組みが大きく変わる可能性があります。

産業面では、核推進技術の実用化は宇宙機器メーカーや素材企業にとって新たな市場を意味します。極端な熱環境に耐える素材、宇宙用放熱システム、精密な推進制御技術——これらは日本の製造業が強みを持つ分野です。三菱重工やIHIといった企業が、将来の国際宇宙プロジェクトでどのような役割を担えるかを考える上で、SR-1は重要な試金石となるでしょう。

また、エネルギー政策の観点からも注目に値します。宇宙用小型核反応炉の技術は、地上での小型モジュール炉（SMR）開発と技術的な共通点を持ちます。エネルギー安全保障を重視する日本にとって、この分野の動向は宇宙開発の枠を超えた意味を持ちえます。

ただし、課題も明確です。打ち上げ時の振動に核反応炉が耐えられるか、無重力環境での動作は地上試験通りに機能するか——専門家たちは興奮しつつも、慎重な姿勢を崩しません。「タイムラインは極めてタイトだ」と複数の専門家が口をそろえます。