■ 火星探査車の着陸ＣＧはカッコイイ ■
ＮＡＳＡの火星探査車「CURIOSIT」の着陸方法のＣＧを見つけたので紹介します。
この映像が、下手なＳＦアニメよりもカッコイイ。
映像表現がカッコイイのでは無く、科学的な表現がマニアの心をくすぐります。
■ 大気圏突入時の高熱との戦い ■
月面着陸と、火星への着陸の違いは、
重力の大きさと、大気の有無です。
地球同様に大気が存在する火星の地表に
探査車を着陸させる時に一番問題のなるのは
大気圏突入時に発生する高熱です。
「CURIOSIT」は最初、カプセルに入っています。
カプセルの底部は、円錐状になっており、
特殊な樹脂で出来ています。
大気圏突入の際には、カプセルの底部で空気が圧縮され、
断熱圧縮によって、空気が電離（プラズマ）する程の高熱が発生します。
このプラズマ状の大気の対流と、輻射熱がカプセル底部を過熱します。
カプセル底部が金属で出来ている場合は、
金属の溶融温度を超える熱の発生で、カプセルは破壊してしまいます。
そこで、カプセル底部を特殊な樹脂で覆います。
この樹脂は断熱性が高く、さらに高温ななる事で気化したガスが、
高温のプラズマとの間に層を作り、
対流による熱を遮断する効果もあります。
この樹脂の技術は、各国機密とされています。
ＩＣＢＭ（大陸間弾道弾）の弾頭の技術に流用されるからです。
■ パラシュートは地表に近く空気の密度が高い所で無ければ使えない ■
多くの方が、大気圏上層からパラシュートを用いて降下しないのかと疑問に思うでしょう。
パラシュートは大気を抵抗にして効果速度を減速します。
しかし、大気の密度の低い大気圏上層では、パラシュートは意味を持ちません。
ですから、パラシュートを展開するのは、地表が近づいてきて、
大気密度が充分に高くなった、地表まで７Kmの高度です。
この時点で、耐熱カプセルの底部を切り離します。
■ ロケット噴射で減速するのは高度1.8Km ■
ロケット噴射で減速を始めるのは高度約1.8km、
速度約100m/sの時点です。
降下ステージを切り離し、
推力調節が可能なヒドラジンスラスタ8基(推力各3.1 kN)を噴射して減速します。
■ クレーンで探査車を牽引する最終ステージ ■
最終ステージはクレーンで探査車を７．５ｍ懸下します。
探査車が着陸したと同時に、ワイヤーを切り離し、
降下ステージはロケットを最大噴射して、何処か遠くへすっ飛んで行きます。
イヤー、カッコイイ！！
■ ４３年前のアポロ１１号との違いは何か ■
１９６９年のアポロ１１号の時代と、
ロケット制御技術も、コンピューター技術も格段に進化しています。
最近、私はふと疑問に思うのですが、
４３年前の技術で、アポロ１１号は、
どうやって月面着陸を成し遂げたのでしょうか？
月面着陸と地球や火星の着陸の最大の違いは
大気の有無と、重力の大きさです。
地球や火星には大気が有り、月には大気がありません。
地球の重力に比べ、月の重力は１/６、重力加速度も１/６です。
■ 大気圏突入時の高温は発生しない ■
月に大気が存在しない事は、着陸には大変有利に働きます。
１） 大気圏突入時の高温が発生しない
２） 大気の摩擦や気流が存在しないので、姿勢制御が容易
この２点においては、月面着陸は地球や火星への着陸より容易に思えます。
■ 大気の抵抗が存在しないので、パラシュートが使えない ■
一方、大気が存在しない事は、着陸に際して大きな課題を残します。
月の静止軌道を維持しようとすると、
軌道上の物体の速度は１．７（Km/s）となります。
時速に換算す6,120（Km/ｈ）というスピードです。
これを減速す為には、進行方向と逆側にロケットを噴射する必要があります。
さらに軌道上から月面に到達するまでに、
重力によって、着陸艇は加速度を受け続けます。
地球の重力加速度の１/６とは言え、
それをパラシュート無しで静止状態に持っていく為には、
月面軌道に着陸艇を打ち上げるのと同等の推進剤を必要とします。
結果的に着陸艇は、重力加速度と、水平方向の運動の合成ベクトルの反対向きに
ロケットを噴射して、対地速度を減速させつつ、
着陸時は姿勢を垂直にして、降下速度もゼロにする必要があります。
これを可能にする為には、着陸艇は垂直方向のメインノズルと
姿勢制御用の複数のノズルを必要とします。
実際にアポロ１１号の着陸艇は、
着陸用の一段目が、メインノズル一基、
上昇用の２段目には、姿勢制御用のノズルが１６基装備されています。
これらの噴射を適正にコントロールして、アポロ１１号は月面に着陸しました。
・・・着陸したと発表されています。
■ 姿勢制御ノズル１６個をどうコントロールするのか ■
[[youtube:y6geC7qQ-C4]]
アポロの月面着陸で一番難しいのは姿勢制御でしょう。
多分、ジャイロによって姿勢制御しているのでしょうが、
１６基の姿勢制御ロケットの制御は、
当時のコンピューター技術では、相当難しいと思われます。
二人の乗員が８基ずつを、細かくコントロールする事も可能ですが、
大気が無ければ、それ程難しい制御では無いのかも知れません。
アポロ１１号の着陸時の映像を見つけました。
■ 捏造疑惑が耐えない、アポロの月面着陸 ■
実は、アポロの月面着陸には、捏造疑惑が絶えません。
フランスの比較的マジメなＴＶ局は、
科学番組としてこの問題を取り上げています。
その中で、月面の映像は、当時、「２００１年宇宙の旅」のセットを用いて
スタンリー・キューブリックが撮影したとの証言も紹介されています。
日本のＴＶ番組が、この番組を紹介しています。
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=IlNlsP_4UFM
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=VIctaJO3TtY
アポロの月面着陸の真偽の程は、私には判断出来ません。
多分、次の様な映像を見れば、詳しい人には分かるのでしょう。
http://nicoviewer.net/sm1131579
私は、こんな大きなメインエンジン（着陸段）で、
微妙な出力コントロールが出来るのでしょうか？
燃焼ノズル内での燃焼の不均一性など、
出力を絞った状態で不安定性が発生すると思うのです。
冒頭の火星探査衛星の着陸は、細かな出力調整が可能な、
８基の姿勢制御エンジンで、降下速度も減速しています。
どうも、この映像にある月着陸船は、
もっともらしく見せる為の科学的ギミックによって破綻している様に思えます。
だいたい、コンソールに並ぶ小さなスイッチや、
観測機材の収納扉の小さなネジを、
何層ものグローブを嵌めたまま操作出来る様には思えないのです。
さらに、着陸船の司令室に色々なコンソールが並んでいますが、
結局出来る事を言えば、着陸船の各部のモニターの様です。
多分、現在のパソコン１台にも劣る演算機能しか持ち合わせていないでしょう。
集積率の低い当時のコンピューターを宇宙船に搭載して、
はたして、どの程の演算や制御が出来たのかも疑問があります。
アポロ計画当時は、ＩＣ回路が生まれたての頃でした。
はたして、人類は月面に立ったことはあるのか？
大きなウソ程バレナイというのは、
アメリカのビル解体映像の謎と同じ現象では無いでしょうか？