推進流体蓄圧器（すいしんりゅうたいちくあつき、,PFA）は、ロケットの推進剤を宇宙で現地調達するために酸素やその他のごく薄い大気ガスを収集・貯蔵する装置・人工衛星である。これにより、酸化剤を軌道上に打ち上げる必要がなくなり、大幅なコスト削減につながる。毎年低軌道に打ち上げられる世界のペイロードの大部分は、液体酸素または水である。
古くは月探査のコストを大幅に削減する方法として注目され、発展したが、アポロ計画以後は関心が低下していった。
近年になって宇宙産業・電気推進が発展するに従い再度注目され、ESAによって特徴的なエアインテークを備えた,ABEPが地上試験されるまでに至った。
Propulsive Fluid Accumulator (PROFAC) 1956年から 1963年にかけて、S.T.デメトリアデスは、高度約 120 km の地球低軌道を移動する衛星による大気ガスの収集、または他惑星表面の宇宙ステーションや、星間物質の収集と利用による推進剤の調達を提案した。最も単純な形式では、大気の縁から空気を抽出し、圧縮して冷却し、液体酸素を抽出する。残りの窒素の一部は、軌道を約120km に維持する原子力を動力とする電気推進器の推進剤として、または空気抵抗を補償する150km 以上の高度 (1959年のJBISのオリジナル記事、p119 に記載) 用の太陽光発電を動力とする電気推進器 (および収集システム) の推進剤として使用される。このシステムは「PROFAC」（PROpulsive Fluid ACcumulator）と呼ばれた。いくつかのシステムが研究された。 例えば地表用の PROFAC-S、軌道用の PROFAC-C、軌道上で再利用可能なキックステージとスペースプレーンを組み合わせる PROFAC-A などがある。軌道上の空気収集のために、いくつかの吸気口 (たとえば、AIEE 1960年8月10日のサンディエゴ会議のような円錐形、または漏斗) とクライオポンプが研究された。1961年後半には作業は停滞したが、後年には太陽光発電のPROFACなどで多くの進歩が見られた。
しかしながら、低軌道に原子炉を設置することには安全上の懸念がある。
Propellant harvesting of atmospheric resources in orbit (PHARO) デメトリアデスの提案は、2010年にクリストファー・ジョーンズらによってさらに改良された。この提案では、複数の回収機が 高度約120kmで推進ガスを蓄積し、その後、より高い軌道に移送する。ただし、ジョーンズの提案では、軌道上に原子炉を設置することを避けるために、宇宙太陽光発電衛星のネットワークが必要となる。
高度200kmでの大気ガス収集 (LOX-LEO) クリンクマンとウィルクスは、AIAA Space 2007 および Space 2009 会議で、地球大気圏の最外縁部で高真空ポンプによってガスを採取できると提案した。イオンエンジンは採取したガスの一部を消費し、空気抵抗を補償する 。クリンクマンの提案は小規模な採取作業に必要なエネルギー閾値がかなり低く、空気摩擦は100kmよりも200km の方がはるかに許容範囲が広い。
ST・デメトリアデスは、原子状酸素ラムジェット（彼は1950年代にその実現可能性を否定した）から核推進、イオン推進、プラズマ推進に至るまで、宇宙推進の分野で先駆的な業績を残した。彼は2010年にAIAAプラズマ力学・レーザー賞を受賞している。
推進剤デポ
ボーイングは、地上から打ち上げられた物質を低コストで貯蔵する大気を使わない推進剤貯蔵庫、いわゆる「宇宙ガソリンスタンド」を提案しており、これによりサターンVのような大型ロケットを必要とせずに将来の月探査ミッションが可能になる。MITも最近、月探査ミッションで余った緊急燃料備蓄を保管する同様の計画を提案した。
関連項目 衛星燃料補給 現地資源利用
脚注