靴箱サイズの超電導スラスター、初の軌道試験で無燃料機動を実証
Date: 2026-07-07
Featured image: [Z01 Supertorquer超電導磁石システムの図。コイルとヒートポンプアセンブリを示す。クレジット: Zenno Astronautics]
推進剤を消費せずに加速を生成する靴箱サイズの超電導スラスターが初の軌道上試験を完了し、超電導デバイスが宇宙で運用された初めての事例となった。ニュージーランドのスタートアップZenno Astronauticsが製造したZ01 Supertorquerは、2025年11月に打ち上げられたImpulse SpaceのMira衛星に搭載され、CEOのMax Arshavsky氏によれば「見事に」性能を発揮した。
Z01は、マイナス200度（華氏マイナス328度）に冷却された超電導コイルを使用して強力な磁場を生成する。この磁場が地球の地磁気と相互作用すると、衛星を回転または安定化させるトルクが発生し、推進剤を一切消費しない。
「太陽エネルギーを直接有用な仕事に変換しているのです」とArshavsky氏は述べた。「宇宙で豊富にあるものはエネルギーであり、それを磁石に供給して磁気加速デバイスを創り出すことができます。燃料なしで加速を得られるのです。」
仕組み
従来の衛星スラスターは、化学的または電気的に推進剤を噴出して推力を生み出す。Supertorquerは代わりに磁気トルクを利用する。太陽電池パネルがバッテリーを充電し、その電力でゼロ電気抵抗の超電導コイルを作動させ、地球の周囲磁場と相互作用する磁気双極子を生成する。結果として生じるローレンツ力が宇宙機を回転させる。
約20度の衛星内部で極寒を管理するには、断熱層とアクティブヒートポンプが必要であった。極低温液体は不要で、システムは太陽電池パネルからの電力のみで動作する。
「宇宙で超電導技術が利用可能になれば、非常に強力な磁場を生成し、さまざまな用途に使用できます」とArshavsky氏は述べた。「宇宙で物体を非常に高速に加速したり、燃料なしで衛星の軌道を完全に変更したりできます。」
姿勢制御を超えて
当面の応用は、無燃料姿勢制御、デタンブリング、精密ポインティング、そして従来のリアクションホイールやスラスターの質量と複雑さを排除したステーションキーピングである。しかしZennoはより大きな可能性を見据えている。
同社のロードマップには、磁力を利用した宇宙船ドッキングと近接運用、燃料不要の月や火星への惑星間推進、有人宇宙船の放射線遮蔽への技術拡張が含まれている。強力な磁場は宇宙船の周りに「傘」のように作用し、荷電粒子を偏向させることができる。
「宇宙に行くと放射線に晒されますが、これらの超電導磁石が宇宙船の周りに磁場の傘を作り、内部を保護することができます」とArshavsky氏は述べた。
Zennoは2026年後半に、未公開のミッションでより大型のデモ機を飛行させる予定である。
加熱する分野
Zennoの軌道試験は、超電導宇宙推進への幅広い関心の高まりの中で行われている。中国科学院の研究者らは最近、コンパクトな高温超電導磁気プラズマ力学スラスターを開発し、12キロワット入力で3,265秒の比推力を達成、従来の銅コイル相当品と比較して電力要件を285キロワットから、質量を220キログラムから60キログラムに削減した。
ニュージーランドのPaihau-Robinson研究所も、高温超電導磁石とフラックスポンプを国際宇宙ステーションに送り、宇宙空間でのさらなる検証を行う準備を進めている。
Star Catcher IndustriesのCEO Andrew Rush氏が最近Zennoの取締役会に加わり、同技術への業界の関心の高まりを示している。
「私たちは本質的に、地球の資源への依存をすべて排除し、宇宙で持続可能な産業を構築することを目指しています」とArshavsky氏は述べた。
雅子 訳