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【時事通信社】 8月14日17:37分、""宇宙エレベーター実現へ=ロボット着陸実験-福島""

2018-08-15 02:31:04 | 🚀🛰宇宙 ; 人類のロマンと挑戦、国立天文台、JAXA、NAS各国・宇宙開発…

(上空からパラシュートを展開して落下するロボット=14日午後、福島県南相馬市)




(上空約40メートルからパラシュートを展開して落下した四つ足ロボット=14日午後、福島県南相馬市)




(軌道エレベータの概念図)




(軌道エレベータの基部の想像図(海上を移動できるようにしたもの))





① ""宇宙エレベーター実現へ=ロボット着陸実験-福島""
2018年8月14日 17時37分 時事通信社

地上と宇宙ステーションをケーブルで結び、人や物を運ぶ「宇宙エレベーター」の実現に向けた実験が14日、福島県南相馬市の大規模試験場「ロボットテストフィールド」で行われた。

 実験は「宇宙エレベーター協会」(東京都港区)などが実施した。上空の気球からつり下げたケーブルを伝って、四つ足ロボットを載せたクライマーと呼ばれる昇降機が上昇。火星などに着陸することを想定し、上空約40メートルからロボットが飛び降り、パラシュートを開いて着地した。

 宇宙エレベーターは、ロケットに代わる大量輸送手段として期待されるが、協会によると、実際に宇宙まで行けたとしても、月や惑星に着陸するには技術的な課題が多いという。実験を通して、パラシュートや逆噴射などを使った安全な着陸方法を模索する考えだ。

 この日の実験を終え、協会の大野修一会長は「技術的な開発が追いついていないが、理論的には実現可能だ。2050年までには実現したい」と語った。 


② 宇宙エレベーター(wikipedia)
(1)軌道エレベータ(きどうエレベータ、英: Space elevator)は、惑星などの表面から静止軌道以上まで伸びる軌道を持つエレベーター。「宇宙エレベータ」とも呼ばれる。

宇宙空間への進出手段として構想されている。カーボンナノチューブの発見後、現状の技術レベルでも手の届きそうな範囲にあるため、実現に向けた研究プロジェクトが日本やアメリカで始まっている。


(2)概要[編集]
地上から静止軌道以上まで延びる塔、軌条、ケーブルなどの構造物に沿って運搬機が上下することで宇宙と地球の間の物資を輸送できる。動力を直接ケーブル等に伝えることで、噴射剤の反動を利用するロケットよりも安全に、かつ遥かに低コストで宇宙に物資を送ることができる。

かつては軌道エレベータを建設するために必要な強度を持つ素材が存在しなかったため、軌道エレベータはSF作品などの中で描かれる概念的な存在でしかなかった。その後、理論的には必要な強度を持つものとしてグラファイト・ウィスカー(針状の炭素)などが発見された。さらに、20世紀末になってカーボンナノチューブが発見されたことにより、その早期の実現を目指した研究プロジェクトが発足している。

概念としては、静止軌道上の人工衛星を、重心を静止軌道上に留めたまま地上に達するまで縦長に引き伸ばし、そのケーブルを伝って昇降することで、地上と宇宙空間を往復する。その際、全体の遠心力が重力を上回るように、反対側(外側)にもケーブルを伸ばしたり、十分な質量を持つアンカー(いかり)を末端に設ける。ケーブルの全長は約10万 km で、下端(地上)、静止軌道、上端の三ヵ所に発着拠点が設けられる。上端の移動速度はその高度での脱出速度を上回っているため、燃料なしでも地球周回軌道から脱して惑星間空間に飛び出すこともできる。

エレベータという呼称が使われているが、ケーブルを介して籠を動かすのではなく、固定された軌道を伝って籠が上下に移動する。ケーブルは下に行くほど重力が強まり遠心力が弱まる一方、上に行くほど重力が弱まり遠心力が強まる。したがってケーブルのどの点でも張力がかかる。その大きさは、その点より上の構造物に働く重力と遠心力の絶対値の差である。荷物を上げ下げする際にコリオリの力が発生するが、地球につなぎ止められているため全体が逆さの振り子のように働き、元の位置を自然に維持する。

ケーブルは一定の太さではなく、静止軌道から両端に向かって徐々に細くなっていくテーパー構造である。ただし、地上から数kmの部分は風や雷の影響を避けるため、10倍ほどに太くし、さらに上空数百kmまではケーブルの構成物質が酸素の原子と反応して劣化(酸化)するのを防ぐため、金属で薄くコーティングする必要がある。

地上側の発着拠点(アース・ポート)は、一般に言われるように赤道上にしか建設できないわけではないが、赤道上であればケーブルにかかる張力を小さくできるので最適である。緯度が上がるほどケーブルにかかる張力が大きくなり、また赤道以外ではケーブルが地面に対して垂直にはならないため、赤道から極端に離れた場所に建設するのは難度が高くなる。2004年に開かれた軌道エレベータ建設に関する国際会議では、アース・ポートは赤道から南北それぞれ緯度35度以内に建設すべきであることが示された。建設地点としての適性を赤道で100%とすれば、35度で50%となり、そこから先は急速に減少するという。ただし、これは緯度だけを問題にした場合であり、それ以外にも、気象条件や周辺地域の政治的安定性など考慮すべきことは多い。また、ケーブルの振動や熱による伸縮への対策、低軌道の人工衛星や大きなスペースデブリとの衝突の回避などのために、アース・ポートは地上に固定するのではなく海上を移動可能なメガフロートとすることが望ましい。地球の重力場は完全に均一ではないため、赤道上に作るなら西経90度(ガラパゴス諸島付近)および東経73度(モルディブ付近)が最も安定させやすい[1]。ブラッドリー・C・エドワーズらはいくつかの建設候補地を挙げ、その中でも東太平洋の赤道付近とインド洋のオーストラリア西方沖を有望視している[2][3]。





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