人工衛星や探査機のエンジンの最も重要な役割とは？
宇宙探査の現在と可能性（1）ロケットと軌道の基礎-1
現在の宇宙推進工学の知見からすると、将来的にどのような宇宙探査が可能なのか。有人火星探査を事例として、ロケットエンジンの仕組みや最新技術を解説する。第一に重要なのは、ロケットエンジンの役割を理解することである。（全10話中第1話）
小泉宏之
東京大学大学院新領域創成科学研究科准教授
プロフィール
1977年東京都生まれ。2002年東京大学大学院工学系研究科航空宇宙工学専攻修了。
2006年、博士(工学)(東京大学・論文博士)。
2003年同大学大学院工学系研究科助手、2007年JAXA宇宙科学研究所助教、2011年東京大学大学院工学系研究科准教授などを経て、2015年より同大学大学院新領域創成科学研究科准教授。
専門は宇宙推進工学およびプラズマ工学．「はやぶさ」イオンエンジン運用および帰還時のカプセル回収隊の本部班としてオーストラリアでの回収に従事。
ほどよし４，PROCYON，EQUULEUS等の小型衛星プロジェクトにおいては推進系開発を主導し，小型イオンエンジンなど世界最小クラス推進系開発のトップランナー。
IEPC 2015 Best Paper Award，平成29年度文部科学大臣表彰科学技術賞などを受賞。
著書に『宇宙はどこまで行けるか-ロケットエンジンの実力と未来 』(中公新書) 。
講義一覧
火星探査はどのような形で行うのかを考える
宇宙探査の現在と可能性（2）ロケットと軌道の基礎-2
火星探査を考えた場合、探査機が地球から離れ火星に近づくためには適切に速度を増減させていく必要がある。加速させることで探査機の軌道は地球を離れ、減速させることで衝突せずに火星に接近できる。こうした加減速を考えると、地球から火星への往復には、宇宙空間上で約8キロメートル毎秒の速度増分が必要である。（全10話中第2話）
有人火星探査のためにどれくらいの時間と物資が必要なのか
宇宙探査の現在と可能性（3）有人火星探査の概算-1
有人火星探査にかかる時間や必要な物資はどれほどなのか。時間に関しては、地球と火星の軌道を考えると、往復の際には惑星の配置がベストな状態になるまで待つ必要がある。また物資に関しては、水や酸素、人数、食べ物、居住空間などから多面的に計算する必要がある。（全10話中第3話）
有人火星探査にはどれくらいの費用がかかるのか
宇宙探査の現在と可能性（4）有人火星探査の概算-2
有人火星探査にかかる費用について概算してみよう。火星探査のためには、地球の周回軌道に1000トンの構造物を打ち上げる必要があるが、宇宙ステーションやアポロにおけるミッションでかかった費用を考えると、最低でも数十兆円という莫大な費用がかかることが分かる。（全10話中第4話）
はやぶさで有名になった「イオンエンジン」の仕組みは？
宇宙探査の現在と可能性（5）イオンエンジンとは-1
有人火星探査のためのポイントは、総質量とコストをなるべく少なくすることである。そのための方策として挙げられるのは、電気推進機である「イオンエンジン」だ。イオンエンジンの要となるのは、イオンを発生させるためのプラズマ生成である。（全10話中第5話）
イオンエンジンの実用化は2000年代から本格的に行われている
宇宙探査の現在と可能性（6）イオンエンジンとは-2
イオンエンジンの形成のためには、さらにイオンを加速させ、その後、中和器でイオンと電子を同数吐き出させ、探査機やエンジン自体を中性に保つ必要がある。こうしてできるイオンエンジンは、すでにさまざまな形で実用化されている。（全10話中第6話）
イオンエンジンが抱える2つの大きな問題
宇宙探査の現在と可能性（7）大電力電気推進-1
一見効率的に見えるイオンエンジンだが、推力が非常に小さいため、火星到達には非常に長い年月を必要とするという問題がある。しかしこの問題は、なぜ生じてしまうのだろうか。その原因は、イオンエンジンの仕組みにあった。（全10話中第7話）
大電力・大推力作動に最適な「ホールスラスタ」の可能性
宇宙探査の現在と可能性（8）大電力電気推進-2
膨大な電力を発電するためには、軽量の太陽電池パネルを用いるという方法もある。またイオンエンジンの他にも、電気推進機にはホールスラスタがある。有人火星探査をシミュレーションする際には、この技術も非常に重要である。（全10話中第8話）
スペースマイニングは有人火星探査を行う上で鍵となる技術
宇宙探査の現在と可能性（9）スペースマイニング-1
有人火星探査にとって最も効率も良い方法は、宇宙空間において新しい拠点をつくり、そこで宇宙船の建造を行い、深宇宙へ向かうというものである。こうしたチャレンジングなアイデアは「スペースマイニング」と呼ばれている。（全10話中第9話）
スペースマイニングのポイントは水が月にあるかどうか
宇宙探査の現在と可能性（10）スペースマイニング-2
スペースマイニングのための最適な場所を決めるためには、月と地球との距離が一定である地点を宇宙空間上に見つける必要がある。そのための指標がラグランジュ点である。これにより、効率的かつ有効な宇宙基地の拠点が特定される。（全10話中第10話）