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【宇宙-3】 宇宙の定義 月への到達時間など 

2020年12月04日 | 宇宙 物理 数学

【2021-5-2 星出彰彦氏地球へ帰還】  野口聡一さんが地球帰還 クルードラゴン、フロリダ沖に着水(2021年5月2日)の映像です

【2021-4-23 星出彰彦氏ISSへ】    2021-4-23 18:49に星出彰彦氏ほか3名を乗せたクールドラゴン・エンデバー号がケネディー宇宙センターから打ち上げられた。野口さんの時と同じSpace-Xのファルコン9ロケット(長さ70m、重さ549Ton)による。今回の打ち上げスケジュールは半年前の野口さんの時とほぼ同じ。ファルコン9が回収されるだけではなく、エンデバー号も回収される。そこには野口さんが乗っていて地球・メキシコ湾に2021-4-29 1:40頃に帰還の予定だったが、5月2日午前0時36分(日本時間)に延期したと発表。着水予定の米フロリダ州沖海域の天候条件悪化が予想されるため星出さんはISSでは船長として任務遂行を行う。

野口宇宙飛行士ミッション広報事務局は、2021年5月2日0時15分から『野口さん。「地球におかえりなさい!」TV』と題し、宇宙船「クルードラゴン」が、ISSから地球へ帰還する模様をYouTubeで放送。 (以上は2021-4-30追記)

 

【2020-11-16 野口聡一氏ISSへ】    そもそも宇宙とはどこか?については国際宇宙連盟が定義している。それは地上100kmよりも上を言う。ただし米空軍は80kmより上と定義しているらしい。僅かに100kmであるから、地球の直径約13000kmに比べると1%以下。先日の2020/11/16、イーロン・マスクがCEOを務めるSpaceXがクルードラゴンに宇宙飛行士4名(1名は日本の野口聡一さん)を乗せて国際宇宙ステーションに行った。このクルードラゴンの搭乗人数は最大7名というから、観光での宇宙飛行飛行を目的として一般人を3名搭乗させることが可能な設計となっている。ロケットの名前はファルコン9号(再利用が可能)、打ち上げに架かる費用は80億円というから、3人で割ると旅費は30億円か?

記載したように地上100kmに到達さえすれば、宇宙ロケット打ち上げ成功である。2020/11/16の打ち上げ記録を記載すると次のようになる。

 

42分前 アクセスアーム退避

35分前 燃料注入

  5分前 カウントダウン

± 0  発射

60秒後 速度はマッハ1

80秒後 Max-Q到達(機体にかかるストレスが最大になる状態らしい)

2分後  第二エンジン冷却

3分後  上空100kmに到達し、第一ロケットを切断

4分後  速度はマッハ7

5分後  速度はマッハ9

6分後  速度はマッハ11

8分後  エントリーバーン(逆噴射:ファルコン9の点火)

9分半後 ファルコン9が地球に帰還(タッチダウン)

12分後  デプロイ(クールドラゴンを切離)してマッハ25での周回軌道に入る

27時間後 ISS(国際宇宙ステーション)に到達

【地球脱出速度 : 第二宇宙速度】 
  ISS(国際宇宙ステーション)は地球上空僅かに400kmのところである。
  ここまで行くためには重力に逆らって宇宙へ脱出する必要がある。
  そのための必要な脱出速度のことを第二宇宙速度という。
    v=√(G・M/R)で計算でき、約11.2km/秒である。(=マッハ11)
  ファルコン9の場合は約6分かかって宇宙脱出速度に到達していることがわかる。
  因みに太陽の重力に逆らっての第二宇宙速度は約618km/秒、
  逆に第二宇宙速度が光速30万km/秒を超えても脱出できないといわれてるような重力を持つものをブラックホールと呼んでいる。

【人工衛星の速度】   
  ひとたび地球を脱出した人口衛星(ISSも人工衛星)は約90分で地球の周りを一周する。
    V=(398600/(6378+H))1/2 という簡単な式で求められる。
      398600(km3/秒2)は地球の重力についての定数、
      6378(km)は地球の赤道半径、
      Hは衛星の高度。
  従ってISSが高度400kmのところで周回する速度は秒速約7.7km、周期は約90分。
  この数式でもわかるように、高度Hが高くなると速度Vは小さくなる。
  高度40000kmだとV=1.0km/s、周期は約30日。
  これは月に於ける衛星の周回にも適用できる。
  月を周回している衛星はかぐや。
    万有引力定数は 6.67300×10^-11 m^3 kg^-1 s^-2

    月の質量は7.348 ×10^22 kg、
    月の半径は 3475 km なので、
    高度100kmを代入するとv=約1.6km/s。周期は約2時間となる。

【月への往復は約7日】   
  今から約50年前の1969年に米アポロ11号が月面着陸を行い月の石を持ち帰った。
  1970年の大阪万博で日本人が熱狂したのを覚えている。
    月は地球からどれくらい離れているかというと38万kmである。
    地球からISS迄の距離の950倍。
    打ち上げは7/16 13:32、帰還は7/21 17:54 だから6日と4時間、従って片道にかかる時間は3日、約72時間である。
    ISS迄27時間、月まで950倍も距離があるのに72時間で行ける。
  これは本当なのかということで、調べてみると、
    月に行くためにはまず月の公転軌道(約38万km)に達するような「放物線軌道」に打ち上げる。
    打ち出し速度は、宇宙第二速度v=11.2km/sとすると約48時間で到達する。案外早く完了可能な月旅行である。

【米が月に行ったのは6回】   
  ところで、アメリカが月面着陸したのはアポロ11号だけではなく、
  12,14,15,16,17号(1972年が最後)あわせて6回であることはあまり知られていない。
  それぞれでアメリカ国旗を月に掲げているが、地球からその星条旗を望遠鏡で見ることができる。
  月の表面温度は最大100℃、最低マイナス150℃である。
  また地球の様に大気圏が存在しないために大量の紫外線にさらされているため、国旗の色はほぼ抜けている。
  UFO、オカルトなどで知られる日本一怪しい雑誌・ムーの愛読者?で噂されているのが、
    アメリカの月面着陸は嘘(捏造)だった・・・という情報である。
    捏造の理由1、星条旗とともに移った写真に星が移ってない:
          (当然暗い星などは写らない、星空写真撮影をするには露出時間20秒とかが必要)
    理由2、影が並行ではない:(月の表面が平面でないから、影は並行にならない)
    理由3、50年前に月に行けたのなら、今は月に住めているはず:
       (ほとんどクレーマーの言い分、月に長時間滞在する、または住むことと行くだけのこととは費用、技術レベルが違う)
  ところで、高性能な望遠鏡で月の表面を見ると、星条旗が見れますので、陰謀論の矛盾を冷静に判断しよう。

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