完成!KAIT式宇宙エレベーターの全体像-KAIT式宇宙エレベーター構想(7)

ここで、神奈川工大機械工学科航空宇宙専攻が考えた「KAIT宇宙エレベーター」の全体像をご紹介いたします。
全体はこんな感じ・・・いかがでしょうか?!

KAIT式宇宙エレベーター



宇宙エレベーター構想は、まだまだたくさんあると思います。
みなさんが自由に発想してみた、宇宙エレベーター構想がありましたら、ぜひコメント等で教えて下さい!

こうしたアイデアの積み重ねが、明日のテクノロジーにつながるかもしれませんよ?!

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静止軌道衛星でラクラク無重力体験も-KAIT式宇宙エレベーター構想(6)

静止軌道衛星上では、無重力であることを利用して新しい材料を生み出すなど、生産拠点としての活用が期待されています。

でもそれだけでは夢がない?!
私たちにも体感できるような、例えば無重力体験所を作ってみてはどうでしょうか。

遊園地の絶叫系ジェットコースターが大好き!という方の中には、「高いところからほぼ垂直に落ちるようなとき、体がフワっとする感じがたまらない!」という方が結構たくさんいますね。(特に女性!)
この「フワッとする感じ」が無重力状態です。この一瞬のために何度も長い行列に並ぶのが絶叫系のいいところ、なんて話もちらほら(笑)。

もう少しお金をかけて無重力状態を創り出すとしたら、ジェット機をチャーターしてフリーフォール状態を作り出すことが多いようです。
長くても数十秒程度の無重力体験ですが、実体験したい人はいるみたいですね。

こうしてみると、無重力状態って意外と人気があるのでしょうか(^-^;)
静止軌道上ならばずっと無重力状態です。
しかも、落下するときのGなどを感じずにふんわりと無重力状態を思う存分楽しめます。

ちょっとした遊園地のような使い方もできるかもしれませんね!

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静止軌道上の衛星は無重力状態-KAIT式宇宙エレベーター構想(5)

まず、静止軌道上の衛星について。
静止軌道とは、地球の引力と遠心力がつりあっている場所ですから、ここは無重力状態となります。

例えば、宇宙エレベーター構築のための材料をストックするための場所でもあり、場合によっては材料を加工する工場のような役割を果たすかも知れません。
無重力であることを利用して、地上では作りづらい構築物や材料が生産できる可能性があるからです。

たとえば質量の違うものを混ぜる場合、地上では重いものが下に沈み軽いものは上に浮かびますが、無重力状態では均一に混ぜることができます。これによって新しい薬を作ったり、新しい材料を作り出したり出来ると考えられています。
特に地上では考えられないような合金が創られる、という可能性が十分にあります。

もしかしたら、宇宙で建物を建てるための「風船」の素材になるような、薄くて軽くて丈夫で伸縮性のある素材も、無重力工場で開発され、製品化されるかもしれませんね?!

いずれにせよ、宇宙エレベーターの重要な拠点の一つになるはずです。

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宇宙エレベーター最上階は宇宙船の発着場-KAIT式宇宙エレベーター構想(4)

また、宇宙エレベーターの最上階(先端部分)は、火星や月に行く宇宙船の発着場として最適です。
高度が極めて高いから効率が良い、というだけではありません。

地上の物体が地球の重力を離れて宇宙に脱出出来る速度(「地球脱出速度」または「第二宇宙速度」と言います)は秒速約11.2キロメートルです。

ところが、10万キロメートルの軌道を飛んでいる衛星では、その軌道上から宇宙に飛び出すための速度(=高度10万キロメートルでの脱出速度)は秒速約2.8キロメートルで済みます。

地上から約10万キロメートルも離れた宇宙エレベーターの最上階(静止軌道とひもでつながっている)は、秒速約8キロメートルという非常に速い速度で回っています。
ちなみに地球表面の赤道上は秒速約0.5キロメートルで回っていますから、宇宙エレベーターの最上階は地上の約16倍の早さで回っている、ということになります。

つまり、地上10万キロメートルの軌道上から必要な脱出速度(秒速約2.8キロメートル)の約3倍もの速度で動いているのです。だから、先端からは楽々宇宙へ脱出出来ることになります。
その回転速度を利用して、勢いよく宇宙船を射出すれば、地上からロケットを打ち上げるよりも効率が良いのです。
(もちろん、エレベーター先端まで上げるためにエネルギーを使っていますが、一度に運べる人やもののボリュームを考えると効率がよいと思います!)

火星


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静止軌道より高い場所は上下が逆に?!-KAIT式宇宙エレベーター構想(3)

静止軌道より高い場所にいくと、地球の引力より遠心力のほうが高くなります。
結果として、引力とは逆の方向の力が働きます。

つまり、地上から見ると、静止軌道より高い場所にいる人は上下が逆になるのです。
その場所にいる人は「逆だ」とは思わないかもしれませんが、地上とは全く違う景色を見ることになります。

もし、宇宙エレベーターの最上階部分にガラス張りの露天風呂を作ってみたらどうなるでしょうか?

地上のイメージだと「眼下に広がる地球を見ながらのんびり入浴」・・・ですが、ここは引力と逆方向に力が働いている世界。
ですから頭の上に地球を見ることになります。

頭上に青い地球を見ながら入るお風呂、地上では想像しづらいかもしれませんが、かなり壮観でしょうね!

宇宙エレベーターにガラス張りの露天風呂


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