１３.【ロケット産業の常識を破ったSpaceXの革新と核熱推進のリアルな課題】
セサミン（小さな恐竜キャラ）
「博士！ ロケットの『工芸品』体質って本当？ メタン燃料も核熱エンジンも、なんで今まで誰もやらなかったの？」
ごま博士（白髪の研究者）
「実はそこには**『宇宙産業のタブー』を破る技術と勇気**が必要だったんだ。順を追って解説しよう！」
■ ロケットの「工芸品」体質とは？■
【従来の製造方法】
職人依存：
ボーイングやULAのロケットは**「手作り」に近い**（例：アトラスVのターボポンプは1基あたり6ヶ月の調整期間）。
部品の**98％**を外部調達→コスト膨張。
【SpaceXの革命】
革新点具体例効果
自動車式ライン生産ファルコン9を1週間/基で製造（従来は18ヶ月）コスト 70％減
3Dプリント技術エンジン部品を24時間連続印刷（従来の加工法比 1/100の時間）
共通化設計ファルコン9・ヘビー・スターシップでエンジン流用開発費 90％削減
セサミン
「ロケットを『レゴ』みたいに組み立てるんだね！」
ごま博士
「まさに！ SpaceXは**『ロケットは消耗品』という常識**を覆したんだ。イーロン・マスクは『宇宙に行くコストは材料費の5％で済む』と言ってるよ」
■ メタン燃料エンジンが普及しなかった理由■
【技術的ハードル】
「エンジン焼損」問題：
メタンは燃焼温度が3500℃（ケロシンより200℃高い）→従来の冷却技術では耐えられなかった。
解決策：
SpaceXは**「チャンネルウォール冷却」**を開発（エンジン壁内に燃料を通して冷却）。
燃料調達の難しさ：
従来は液化メタンの宇宙用品質基準が未整備→**「火星でメタン製造（ISRU）」**を視野に規格化。
【産業構造の問題】
既得権益：
軍需産業（ULAなど）は**「ケロシン＝実績あり」**で変更拒否。
リスク回避：
NASAも「有人飛行は実績ある燃料で」と保守的だった。
セサミン
「じゃあ、メタンがいっぱい採れるようになったからじゃないの？」
ごま博士
「実は逆だよ！ SpaceXは**『火星でメタンを作る』ためにこのエンジンを選んだんだ。火星の大気（CO2）と水（H2O）からサバティエ反応**でメタン合成できるからね」
■ 核熱推進（NTP）の運用シナリオ■
【打ち上げ時：化学ロケットを使用】
理由：
NTPは推力が弱い（加速度0.5G）→地球重力圏脱出に不向き。
放射線遮蔽のため、大気圏内では原子炉を起動できない。
【宇宙空間でNTPを稼働】
化学ロケットで地球軌道まで到達。
NTPを起動→4ヶ月で火星軌道に到達。
火星着陸は再び化学ロケットを使用。
【CO2排出の比較】
方式打ち上げ1回あたりのCO2排出量
ケロシンロケット約3,000トン
メタンロケット約2,200トン（※メタンの燃焼効率向上）
NTP（宇宙空間のみ）実質ゼロ（水素は宇宙で補給可能）
セサミン
「NTPは宇宙でしか使えないのか…でもそれなら放射線も怖くないね！」
ごま博士
「そう。NTPの本当の価値は**『宇宙空間での長距離移動』**にあるんだ。地球-火星間の『宇宙フェリー』みたいなものさ」
■ 核熱推進の最大の壁■
【政治的問題】
「核」への抵抗感：
1960年代のNERVA計画も**「放射能汚染リスク」**で中止。
現在は**「打ち上げ前の原子炉未起動」**を条件に許可取得中。
【技術的課題】
水素貯蔵：
極低温（-253℃）の液体水素を数ヶ月保持する必要あり。
遮蔽重量：
遮蔽材で機体重量が20％増加→打ち上げコスト上昇。
【まとめ】「常識破り」が宇宙を変える
SpaceXの革新：
**「ロケットの家電製品化」**でコスト激減。
メタンエンジンは**「火星殖民」を見据えた賭け**。
核熱推進の現実：
宇宙空間専用だが、火星有人化を10年早める可能性。
セサミン
「僕らごまも宇宙で役立つなら、ロケットみたいに『進化』しなきゃ！」
ごま博士
「その心意気だ！ 次は**『宇宙ごま農場』の設計図を一緒に描こう**じゃないか」
