ブレークスルー推進物理学プログラム

ブレークスルー推進物理学プロジェクト（BPP）は、1996年から2002年にかけてNASAが資金提供した研究プロジェクトであり、実現には物理学のブレークスルーが必要となる革新的な宇宙船推進方法についての様々な提案を研究することを目的としていました。 [ 1 ] [ 2 ]このプロジェクトは、先進宇宙輸送プログラムが再編され、すべての投機的な研究（技術成熟度レベル3未満）がキャンセルされた2002年に終了しました。[ 2 ] 6年間の運営資金提供期間中、このプログラムには合計120万ドルの投資が行われました。

ブレークスルー推進物理学プロジェクトは、推進剤不要の推進、超高速移動、そして画期的な推進方法という全体目標に向けて、「漸進的で費用対効果の高い」研究課題に取り組んだ。[ 3 ]このプロジェクトでは、5つの外部プロジェクト、2つの社内課題、そして1つの小規模助成金が選定され、資金提供された。[ 2 ] プロジェクト終了時に、これらの資金提供されたプロジェクトを含む14のトピックに関する結論が、プログラムマネージャーのMarc G. Millisによってまとめられた。[ 1 ]これらのうち、6つの研究分野は実行不可能と判断され、4つは継続研究の機会と判断され、4つは未解決のままである。[ 1 ] [ 3 ]

実行不可能なアプローチ

社内実験では、シュリッヒャー社が推進力を生み出すと主張していたシュリッヒャー社製スラスタアンテナ[ 4 ]をテストしたが、推進力は観測されなかった[ 2 ] [ 5 ] 。

別の実験では、ポドクレトノフとニーミネンが主張する重力遮蔽機構が検証された。[ 2 ] [ 6 ] BPPPに関する実験的調査[ 7 ]およびその他の実験[ 8 ]では、効果の証拠は見つからなかった。[ 1 ]

量子トンネル効果に関する研究はBPPPによって支援されました。その結果、これは光速を超える移動のメカニズムではないという結論が出ました。[ 1 ] [ 2 ]

他に実行不可能と分類されるアプローチとしては、振動スラスタとジャイロ反重力、フーパー反重力コイル、コロナブロワーなどがある。[ 1 ]

未解決のアプローチ

追加の原子エネルギー準位（深いディラック準位）に関する理論的検討が行われた。いくつかの状態は除外されたが、問題は未解決のままである。[ 2 ]

実験では、電磁場によって過渡的な慣性を誘発するというウッドワードの理論[ 9 ] [ 10 ]が検証された。しかし、その小さな効果は確認できなかった。ウッドワードは実験と理論の改良を続けた。独立した実験[ 11 ]も結論は出なかった。[ 1 ] [ 2 ]

電磁気と時空の結合におけるねじれのような効果の可能性[ 12 ]は、最終的には推進力として役立つ可能性があり、実験によって探究された。しかし、実験ではこの疑問を解決するには不十分であった。[ 2 ]

ミリスの最終評価で未解決として挙げられた他の理論には、アブラハム・ミンコフスキーの電磁運動量、慣性と重力の解釈、量子真空効果、ポドクレトノフ力ビームなどがある。[ 1 ]

宇宙ドライブ

BPPプログラムによって資金提供された8つのタスクのうちの1つは、宇宙開発に向けた戦略を定義することであった。[ 2 ]

動機として、プロジェクト開始時に7つの仮想的な宇宙推進の例が説明されました。[ 1 ] これらには、重力ベースのピッチ駆動、バイアス駆動、分離駆動、直径駆動、アルクビエレ駆動、真空エネルギーベースの差動帆が含まれていました。[ 13 ]

次に、プロジェクトではこれらの推進力の背後にあるメカニズムを検討しました。プロジェクトの終了時に、将来の研究分野として3つのメカニズムが特定されました。1つは、一見何もない空間、例えば暗黒物質、暗黒エネルギー、零点エネルギーにおける反応質量の可能性を検討するものです。もう1つのアプローチは、マッハの原理とユークリッド空間を再考することです。そして、最終的に宇宙船の推進力に役立つ可能性のある3つ目の研究分野は、原子核より微細なスケールにおける基本的な力の結合です。 [ 1 ]

量子真空エネルギー実験

研究テーマの一つは、零点エネルギー場の利用でした。ハイゼンベルクの不確定性原理によれば、正確な場所に正確な量のエネルギーが存在することはあり得ないため、真空変動はカシミール効果などの識別可能な効果をもたらすことが知られています。差動帆は、帆のような構造の両側の真空変動の圧力差を誘発する可能性に基づいた、推測に基づく駆動装置です。帆の前面の圧力は何らかの形で低下しますが、後面は通常通り押し出されます。これにより、車両は前進します。[ 2 ] [ 13 ] [ 14 ]

カシミール効果は、ブレークスルー推進物理学プロジェクトにおいて実験的および解析的に研究されました。これには、微小電気機械（MEM）長方形カシミール空洞の建設が含まれていました。[ 3 ] [ 15 ]理論研究では、この効果を利用して正味の力を生み出すことができることが示されましたが、その力は極めて小さいものでした。[ 1 ] [ 3 ] [ 16 ]プロジェクトの終了時に、カシミール効果は将来の研究分野として分類されました。[ 1 ]

遺産

資金援助終了後、プログラムマネージャーのマーク・G・ミリスはNASAの支援を受けて成果の文書化を完了しました。2009年2月にはAIAAから『Frontiers of Propulsion Science』という書籍が出版され、[ 17 ]複数の推進方法についてより詳細な説明が提供されています。

タウゼロ財団

2002年にプログラムが中止された後、プログラムマネージャーのマーク・G・ミリスとポール・ギルスター（航空宇宙年代学者であり、ウェブサイトと書籍「Centauri Dreams: Imagining and Planning for Interstellar Flight」（2004年）の著者） [ 18 ]らがタウゼロ財団を設立した。[ 19 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b c d e f g h i j k l Millis, Mark G. (2005年12月1日). 「潜在的な推進力のブレークスルーの評価」(PDF) . Annals of the New York Academy of Sciences . 1065 : 441– 461. Bibcode : 2005NYASA1065..441M . doi : 10.1196/annals.1370.023 . hdl : 2060/20060000022 . PMID  16510425. S2CID  41358855. 2018年2月8日閲覧.
  2. ^ a b c d e f g h i j kデイビス, エリック・W.; ギルスター, ポール・A. (2009). 「画期的な推進研究の近年史」. ミリス, マーク・G. (編). 『推進科学の最前線』 . レストン, バージニア州: アメリカ航空宇宙学会. ISBN 978-1-61583-077-0。
  3. ^ a b c d Millis, Mark G. (2004). 「物理学からのブレークスルー推進の展望」(PDF) . 2018年2月8日閲覧。{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です
  4. ^ Schlicher, R; Biggs, A; Tedeschi, W (1995). 「非対称磁気誘導場による機械的推進」.第31回合同推進会議・展示会: 2643. doi : 10.2514/6.1995-2643 .
  5. ^ Fralick, Gustave; Niedra, Janis (2001年11月1日). 「シュリッヒャーの推進アンテナの実験結果」(PDF) .第37回ジョイント推進会議・展示会. doi : 10.2514/6.2001-3657 . hdl : 2060/20020009088 .
  6. ^ Podkletnov, E.; Nieminen, R. (1992年12月). 「バルクYBa2Cu3O7−x超伝導体による重力遮蔽の可能性」. Physica C: Superconductivity . 203 ( 3–4 ): 441– 444. Bibcode : 1992PhyC..203..441P . doi : 10.1016/0921-4534(92)90055-H .
  7. ^ロバートソン, トニー; リッチフォード, ロン; ピーターズ, ランドール; トンプソン, バイラン; ロジャース, スティーブン L. (2001年1月1日). 「高周波励起磁化高温超伝導酸化物による異常重力効果の探査」(PDF) . AIAA Joint Propulsion Conference; 2001年7月8日～11日; ソルトレイクシティ, ユタ州; アメリカ合衆国.
  8. ^ Hathaway, G; Cleveland, B; Bao, Y (2003年4月). 「回転する超伝導ディスクと無線周波数場を用いた重力変化実験」. Physica C: Superconductivity . 385 (4): 488– 500. Bibcode : 2003PhyC..385..488H . doi : 10.1016/S0921-4534(02)02284-0 .
  9. ^ Woodward, James F. (1990年10月). 「マッハの原理と相対論的重力への新たな実験的アプローチ」. Foundations of Physics Letters . 3 (5): 497– 506. Bibcode : 1990FoPhL...3..497W . doi : 10.1007/BF00665932 . S2CID 120603211 . 
  10. ^ Woodward, James F. (1991年10月). 「マキアン過渡質量変動の測定」. Foundations of Physics Letters . 4 (5): 407– 423. Bibcode : 1991FoPhL...4..407W . doi : 10.1007/BF00691187 . S2CID 121750654 . 
  11. ^ Cramer, John; Cassisi, Damon; Fey, Curran (2004年10月1日). 「機械振動子を用いたマッハ原理の検証」(PDF) .第37回ジョイント推進会議・展示会. doi : 10.2514/6.2001-3908 . hdl : 2060/20050080680 . S2CID 55948442 . 
  12. ^リンガーマッハー、ハリー・I. (1994). 「電気力学的接続」.古典重力と量子重力. 11 (9): 2383– 2394. Bibcode : 1994CQGra..11.2383R . doi : 10.1088/0264-9381/11/9/018 . ISSN 0264-9381 . S2CID 250763583 .  
  13. ^ a b Millis, Marc G. (1997年9月). 「宇宙推進装置開発への挑戦」(PDF) . Journal of Propulsion and Power . 13 (5): 577– 582. doi : 10.2514/2.5215 . hdl : 2060/19980021277 . S2CID 3088306. 2018年2月8日閲覧. 
  14. ^ Maclay, G. Jordan (2000年4月17日). 「導電性長方形空洞における零点電磁エネルギーとカシミール力の解析」. Physical Review A. 61 ( 5) 052110. Bibcode : 2000PhRvA..61e2110M . doi : 10.1103/PhysRevA.61.052110 .
  15. ^ Maclay, G. Jordan; Forward, Robert L. (2004年3月). 「量子真空（動的カシミール効果）を用いて動作するゲダンケン宇宙船」. Foundations of Physics . 34 (3): 477– 500. arXiv : physics/0303108 . Bibcode : 2004FoPh...34..477M . doi : 10.1023/B:FOOP.0000019624.51662.50 . S2CID 118922542 . 
  16. ^ M. MillisとE. Davis、「推進科学の最前線」、AIAA、宇宙航空学の進歩第227巻、2009年。ISBN 978-1563479564ISBN 1563479567
  17. ^ 「ポール・ギルスター」 Aeon . 2025年11月29日閲覧。
  18. ^ 「ポール・ギルスター」惑星協会2015年3月6日. 2025年11月29日閲覧。
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