ヘリカルエンジンというエンジンがあるらしい

ヘリカルエンジンというのがあるらしい。これを使うと、ほとんど燃料無しで光速の手前まで加速することができるという。
その原理は次のようだ。

摩擦のない、宇宙空間に置かれた箱を想像して欲しい。この箱の中には、中央に一本の軸が通っていて、重しがこの軸上を前後に滑るようになっている。
この箱の中で、バネで重しを前方へ弾くと、その反動で箱は少し後ろへ下がる。しかし、重しが箱の端まで進んでぶつかると、反作用によって箱は前方へ進むこととなる。
この状態では、反対の壁にぶつかった重しの反作用で箱はまた後ろへ下がってしまうので、箱は前後に揺れはが前に進むことはない。
これは、私達が雪山でソリの上で体を前後に揺すってもソリが上手く前進しないのはこうした作用・反作用が交互に起こっていることが原因なわけだ。

でも、もし重りが光速に近い速度で動いていた場合どうだろうか？特殊相対性理論では、光速に近づくとその物体の質量が増えるとされる。

E＝mc2という有名な数式が表しているとおり、質量とエネルギーは変換可能な同じものとして扱われる。速度が上がるということは、運動エネルギーが増加するということなので、それはイコール質量が増加しているということになる。

高速で走る車が衝突した場合、低速で移動していたときよりダメージが大きくなるのはこの原理が原因だ。

では、こうした原理を踏まえて、先程の箱と重りの動きに戻る。
この場合、移動する箱の中で後方に動く重りは、前方へ移動しているときより見かけ上の速度が落ちることになる。
そうなると、前方の壁に当たったときより、後方に当たったときの方が重りの質量は小さい状態となるので、結果的に箱は少しずつ前へ移動する推進力を得ていくというわけだ。
ロケットを打ち上げるときは地球の重力圏を脱出しないといけないから、テレビの中継にあるように巨大なエンジンと膨大な燃料を使って打ち上げている。しかし、いったん宇宙に飛び出してしまえば重力や摩擦がないから非常に小さな力で進むことができる。ハヤブサのイオンエンジンなんて、一基で一円玉一枚を持ち上げる力もない。だから壁に重りを打ち付ける動作をずっとやっていれば、いつか光速の手前まで加速しちゃうという事だ。このうちつける速度を上げていけばもうちょっと効率的に推力を得られる。
イオンエンジンだって、１円玉も持ち上げられないような力だけど、18,000時間もの耐久性があって、地味に加速を続けていけばいつか小惑星にたどり着いて帰ってくることができるわけだ。

何か…小さなことからコツコツと続ける西川きよしみたいなエンジンだなぁ。
途中でやめない事が成功へのコツのようなやつだなぁ。


NASAの資料はこちら（ダウンロードして保存できます）
https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20190029657.pdf