テザー衛星のつりあいの原理-宇宙エレベーター特別教室(1)-

テザーは「ひも」状のものです。
「ひも」は、両端を引っ張る力が働くと直線の形を保ちますが、引っ張る力がゼロになるか、押されると直線の形を保たずにぐにゃぐにゃになってしまいます。

したがって、テザーには常に両端を引っ張る力が掛かっている必要があります。
いま、地球の周りの円軌道上にある質量が充分大きな衛星(母衛星)から別の衛星(子衛星)がテザーでつながれている時のつりあいを考えてみましょう。

テザー衛星の原理

人工衛星の原理によって母衛星では遠心力と地球の引力はつりあっています。
次に、地球中心と母衛星の質量中心を結ぶ線上の母船から上方にあるAのような子衛星での力のつりあいを考えてみます。

地球から遠くの点Aでは軌道の半径が大きくなります。
遠心力の大きさは腕の長さ(軌道の半径)に比例するから、遠心力は母衛星の場所よりもAでは大きくなります。
その結果、軌道の上方に引っ張る力が大きくなるのです。

さらに、地球から遠くなるから引力(大きさは距離の二乗に反比例する)は小さくなります。
すなわち、Aの点ではこの大きくなった遠心力と小さくなった引力の差として母衛星から遠くの方向(軌道の半径が大きくなる方向)に力が働くからテザーには上側に引っ張る力が働くことになります

逆に、母衛星から下方にあるBのような子衛星では地球からの腕の長さ(軌道の半径)が小さくなるので、遠心力は小さくなり、地球に近づくから引力は大きくなります。
このためにBの点では地球の方向(軌道の半径が小さくなる方向)に力が働き、テザーには下側に引っ張る力が働くことになります。

その結果、これらの力によってテザーは鉛直に上下両側から引っ張られます。長いひもを軌道上におくとひもは鉛直に軌道の上下に伸びることになります。

これが「テザー衛星のつりあいの原理」であり、ある軌道上にある人工衛星の地球方向、またはその反対方向にテザーでつなげた子衛星を置いてやるとテザーを両端で引っ張る力が働きテザーはその直線の形を保つことが出来ます。

このことは、地球中心と母衛星を結ぶ鉛直線上のどの点でも成り立ち、母衛星から地球方向の位置では地球の方向に力が働き、母衛星から地球と反対方向にある位置では地球と反対の方向に力が働くことになります。
また、この力は母衛星の近くでは小さく、母衛星から離れるほど大きくなることになります。

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宇宙エレベーターの基本的な形-学生と考える宇宙エレベーター(18)

宇宙エレベーターを作るための必要な条件を一言で表すとしたら、ずばり!

「まっすぐ(鉛直方向)に、ぴーんと、ひもを張る」

につきます。簡単でしょう?!
でも、この簡単な一言を実現するために、現在、いろいろなことを検討しています。

現在、まっすぐに、ぴーんと、ひもを張るのに効率が良い、と考えられている形は次のような形です。

テザー衛星の原理

以前ご紹介しましたが、ひもを張るには、地上からひもを積み上げていくよりも、宇宙空間に何らかの「おもり」のようなものがあって、そこからひもを垂らすのが合理的です。

そこで、静止軌道(地球の引力と遠心力がつりあっている場所)におく母衛星を中心に、地球に遠い側(=引力より遠心力が強いため、地球の外側に力がかかる)に子衛星Aを、地球に近い側(=遠心力より引力が強いので地球側に力がかかる)に子衛星Bをおいてひもを張れば、地球の反対方向と地球の方向それぞれに力がかかり、ひもをぴーんと張ることができるのです。

これを「テザー衛星の原理」といいます。

■ここで一言ご注意を:
宇宙では衛星などの「重量」といわずに「質量」と言います。遠心力と引力の差が地球からの距離によって変わってくるので、同じものでも地球表面では重くても、地球から離れると軽くなったり、宇宙エレベーターでは静止軌道の高さで重さがゼロになったりします。
これがその理由です。

テザー衛星の原理を応用すると、宇宙に関するいろいろなことが少し理解できます。
例えば、「重心」と「質量中心」は宇宙では場所が違ってきます。月の重心は、その質量中心よりも地球に近いほうにあったり、とか・・・もし機会があれば、改めてご説明いたします。

★この記事の「宇宙エレベーター特別教室」(テザー衛星のつりあいの原理)を、
「[神奈川工大機械工学科航空宇宙専攻★公式ブログ]宙(そら)をめざせ!」
http://www.aeroastro-kait.net/
にて公開中です!物理の専門用語などを用いた詳しい解説を行っています。



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宇宙エレベーターを作るとしたら-学生と考える宇宙エレベーター(17)

これまで、宇宙エレベーターの歴史、メリットとデメリットについてお話ししてきました。
今回からは、実際に宇宙エレベーターを作るとしたら、どんなものになるか?
について、詳しくお話ししていきます。

現時点では、実現に向けて様々な検討を重ねている最中の宇宙エレベーター。
その最先端の検討課題についても少しずつご紹介していきます。

ここからは、結論だけを簡単にご紹介するものと並行して、
その理論的背景を詳しく知りたい方のために
「宇宙エレベーター特別教室(無料)」を
このブログ上にて、カギつき記事で開講いたします


宇宙エレベーター特別教室では、
数値シミュレーションなどの解析結果のグラフ、物理の専門用語を用いた解説等を行いますので、ご興味のある方はぜひご覧下さい。


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テロの標的に?!平和利用のための協定も必要-学生と考える宇宙エレベーター(16)

宇宙エレベーターは材質の強度と遠心力や重力などの微妙なバランスの下に成り立っている縦に長大な建造物です。
それだけに、微妙なバランスを崩せば一気に崩壊という危険性も指摘されています。それ故に、テロリストによる破壊工作に弱いという一面があるかもしれません。

また、航空機や宇宙デブリの衝突とは少し別の問題として、軍事衛星との衝突といった問題も考えられます。

軍事衛星は機密上存在自体が秘密にされることがあり、特に低高度を飛ぶ偵察衛星などは周回時間も短く、想定範囲外の衝突が発生する恐れがあります。
これらの衝突を回避する様に全て制御するのはかなり難しいとされています。

そもそも、軍事的な活動の妨げになる、と建設自体に反対する国が出てくるかも知れません。

宇宙エレベーターは、技術的な問題だけでなく、国際的な協定のもとに平和利用することも必要になってきます。

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振動の問題を考えないと崩れる危険性も-学生と考える宇宙エレベーター(15)

宇宙エレベーターは、いわば「長い弦」のようなものです。
固有振動数に一致する振動が発生すると、減衰せずにエネルギーが蓄積されて振動し続け、応力限界を超えて破壊される恐れがあります。
「弾性ひも」としての挙動の把握は必須です。

これは荷物を適宜上げ下げして振動を打ち消すことで回避することができます。
また、人工衛星やスペースデブリとの衝突を回避するために意図的に振動させることもできます。

いずれにしても、振動の特性を把握して自由にコントロールする必要があります。

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「万一切れたら・・・」に備える維持費もかかる-学生と考える宇宙エレベーター(14)

膨大な建設コストをかけて何とか宇宙エレベーターが完成したとしても、まだ安心はできません。

宇宙デブリや航空機、人工衛星の衝突によって、「ひも」が切れるという危険性も無視できません。宇宙エレベーター周辺を広範囲にわたって飛行禁止区域に指定し、さらに宇宙デブリ等も含めた衝突に備えて24時間体制で監視・対応することも必要になるでしょう。

また、太陽からの電磁波や放射線、熱による影響、高空に存在する原子状酸素、落雷、ハリケーンや雹、ジェット気流などなど・・・宇宙エレベーターは、非常に過酷な環境下で運用しなければなりません。
そのため、宇宙エレベーターの構造自体が少しずつ劣化していくことも考える必要があります。
劣化したものは適宜メンテナンスしなければ、構造自体が崩れるという恐れもあります。

監視、対応、メンテナンス等の維持費も、意外な高額となるかもしれません。

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建設コストは天井知らず?!-学生と考える宇宙エレベーター(13)

これまで、航空宇宙学専攻の学生たちが考えた「宇宙エレベーター」のメリットについてお話ししてきました。
しかし、メリットもあれば当然デメリットもあるはず。学生たちが考えた宇宙エレベーターをめぐる課題について、少しご紹介します。

第一に挙がったのが、建設コストの問題。
何せ全長10万キロに渡る巨大な構造物ですから、その材料費だけでも多額の費用が必要となります。

また、材料を宇宙に輸送し、構築をすることになりますから、現段階ではロケットや宇宙船を使うことになります。
そうなると、輸送のためのコストも考えなければなりません。その大きさ故に、ロケットを一度飛ばせば万事OK、というわけにもいきません。
輸送費用だけでなく、輸送のために大きなエネルギーも必要になるでしょう。

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タワー状だからできること-学生と考える宇宙エレベーター(12)

宇宙エレベーターの特徴は、その形状。
タワー状なので、途中に展望台や各種施設の中継地点を作ることができます。

この中継地点を利用して、エネルギーを使わずに先端部や中間部から衛星や宇宙船を放出することができます。

2012年、宇宙に長期滞在した星出彰彦さんが乗ったロシアの宇宙船ソユーズの場合、打ち上げ時にはロケットに宇宙船を積み込み、ロケットを打ち上げてある程度の高さに達したところで宇宙船を放出するしくみになっています。

宇宙エレベーターを使えば、エレベーターが一定の高さに達したところで簡単に宇宙船の放出ができるようになります。

また、巷では東京スカイツリーが大盛況。開業から半年で2792万人が訪れたといいます。さらに高いところに展望台ができたら・・・大きな観光資源になるかもしれません。

タワー状ですから、どの部分に展望台を作ってもOK、というフレキシブルさも魅力だと思いませんか?!

宇宙
宇宙から見た地球/富士山付近(NASA提供)


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宇宙への安定・大量輸送が可能に-学生と考える宇宙エレベーター(11)

打ち上げ(上昇・下降)に時間的な制約が少ないのも宇宙エレベーターの特長です。

ロケットではちょっとした気象条件の変化等により、打ち上げ時間が延期されることがあります。その延期も、何分、何時間後ではなく、数日後ということが一般的ですので、時間のロスが結構大きいのです。

イメージ
打ち上げを待つコロンビア(NASA提供)


こうした時間のロスが解消されることで、安定した輸送が実現できます。

また、一度建設すれば繰り返し使えるので、鉄道列車のような運用が可能になります。本当に安定的に運用できれば、「宇宙エレベーターの時刻表」みたいなものが出来るのかもしれません。

ロケットは、ブースターや下段部エンジンの投下があるため、実はペイロード(荷物)を積めるスペースがあまりなかったのです。(ペイロード6%、構造14%、燃料80%といった割合です)

宇宙エレベーターなら、ブースターや切り離すエンジンがないため、もっと効率良くペイロード(荷物)を運ぶことができます。エレベーター自体を大きくすれば、大量輸送だって可能になるかもしれませんね。

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宇宙エレベーターは宇宙ゴミを減少させる!-学生と考える宇宙エレベーター(10)

さらに、宇宙エレベーター宇宙デブリ(宇宙ゴミ)を減少させる効果もあります。

現在、耐用年数を過ぎ機能を停止した、または事故・故障により制御不能となった人工衛星や、衛星などの打上げに使われたロケット本体・その一部の部品、多段ロケットの切り離しなどによって生じた破片、更には宇宙飛行士が落とした「手袋・工具]・部品」などの「宇宙デブリ」は、地球の周りに4500トンほどあると言われています。

高度1250マイル、あるいは2,000キロメートル以下の地球低軌道では、宇宙デブリは、地球の周りを秒速4から5マイル(7から8キロメートル)で周回しています。

しかし、宇宙デブリが他の物体と衝突するとき、相対的な速度は秒速6マイル(約10キロメートル)になります。
ですから、たとえ微小な宇宙デブリとの衝突であっても、相当なエネルギーが発生し、危険です。

宇宙デブリを増やさないことは、今後の宇宙開発の上でとても重要な課題なのです。

宇宙デブリの回収は、今のところ専用の人工衛星を打ち上げるなどの方法で行っています。
宇宙エレベーターが実用化されれば、もっと宇宙デブリの回収が楽になる可能性を秘めています。


イメージ


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宇宙エレベーターはエコ!-学生と考える宇宙エレベーター(9)

次に、宇宙エレベーターのメリットの一つとして、宇宙空間でダイレクトに太陽から採れる電気エネルギーが利用できる「自然エネルギー利用」が考えられます。

ロケットと違い、化学燃焼を必要としないので、自然に優しい(エコ?!)のが嬉しいですね。

太陽からのエネルギー利用のための設備投資は必要となりますが、それでもロケットに比べると運用コストは低く抑えることができます。

太陽エネルギー
太陽のコロナ(NASA提供)

ちなみに、ロケットでは現在1kgの荷物(ペイロード)を宇宙に運ぶには約1~2百万円程度かかると言われていますが、宇宙エレベーターでは1/40~1/100程度にできると予想されています。
(つづく)

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ロケットより簡単に宇宙に行ける!?-学生と考える宇宙エレベーター(8)

宇宙エレベーターの作り方の第一歩として、宇宙エレベーターって何がいいのか、を考えてみます。
具体的には、宇宙への輸送という面について、宇宙エレベーターとロケット打ち上げを比較してみましょう。

実際に神奈川工科大学の学生諸君と議論したことを、少しずつ紹介いたします。

まず、宇宙エレベーターはロケットのように、打ち上げ時の加速度が調節できるため大きなG(加重)に耐えなくてもよいという利点があります。

ロケットの場合、宇宙に行くためには訓練が必要です。

2012年にアーティストとして初めて宇宙旅行に出発することを宣言したイギリスのソプラノ歌手、サラ・ブライトマンさんも、宇宙に行くために6ヶ月の飛行訓練を受けると言われています。
世界的な歌手ですから、6ヶ月の間訓練に費やせるようになるのは2014年になってから・・・
というのですから、宇宙に出るだけでも時間的・体力的に大変な負担がかかります。

宇宙エレベーターなら、何ヶ月にもわたる訓練なしに宇宙空間に出ることが可能になります。


ロケット
チャレンジャー号の打ち上げ(NASA提供)

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宇宙エレベーターの駅「アース・ポート」-学生と考える宇宙エレベーター(7)

ちなみにこれまでに研究により、地上側の発着拠点(アース・ポート。「駅」のようなものですね)は、ケーブルにかかる張力を小さくできる赤道上が最適である、とされています。

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易度が高くなります。

2004年に開かれた宇宙エレベーター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ました。
(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います)

具体的には、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、という説や、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が建設予定地として最適、とする説もあります。

地理的な要因のみならず、気象条件や周辺地域の政治的安定性(テロの標的になったら困ります・・・そんなアニメもありましたけれどね)など、これから考えるポイントはたくさんあります。

さらに、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を回避することも必要になってきます。そのため、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、とする考え方もあります。

緯度的な条件は良くないですが、頑張れば日本国内にもアース・ポートが作れる可能性が無きにしもあらず、でしょうか?!

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実用化にむけて動き出した「宇宙エレベーター」-学生と考える宇宙エレベーター(6)

実用可能性が見えてきた宇宙エレベーターは、2002年頃から各国で講演会などが開催されるようになりました。
2003年にはブラドリー・エドワーズ氏 が著書で技術的検討を発表しています。

2011年8月宇宙エレベーター講演会
(2011年8月宇宙エレベーター講演会、Washington, USA (藤井教授の講演))

日本国内でも、宇宙エレベーターに関する検討が始まります。一般社団法人日本航空宇宙学会は、1月に「軌道エレベータ検討委員会」を設置すると発表しました。
また、ピーター・スワン氏を中心として「宇宙エレベーターハンドブック」の執筆がはじまりました。

Dr. Peter SwanとDr.Fujii Hironori
(Dr. Peter Swan(ピーター・スワン)を中心として宇宙エレベーターハンドブック執筆開始 (2014年完成予定)。Dr. Peter Swanと本学藤井教授の打ち合わせ)

本学の藤井裕矩教授も執筆参加しているこのハンドブックは、2014年に完成予定です。

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宇宙エレベーターに適した素材とは-学生と考える宇宙エレベーター(5)

1982年には破断長約1,000キロメートルだけれど、テーパー構造(特に引っ張り力のかかる部分を太くする末細り型の構造)すれば理論的に宇宙エレベーターを建造できる強度のグラファイト・ウィスカーが発見されました。

さらに1991年、飯島澄男氏によって極めて高い強度を持つカーボンナノチューブが発見されたことにより、宇宙エレベーターは実用化可能と言われるようになりました。

カーボンナノチューブは、アルミニウムの半分という軽さ、鋼鉄の20倍の強度(特に繊維方向の引っ張り強度ではダイヤモンドすら凌駕する)と非常にしなやかな弾性力を持つのが特徴で、宇宙エレベーターの「ひも」の素材として使うことが出来るのではないか、と期待されています。

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「ひも」の素材は大問題!-学生と考える宇宙エレベーター(4)

軽くて丈夫な「ひも」の素材がなければ、宇宙エレベーターは実現しません。
そこで、宇宙エレベーターの材料に関する研究が行われました。

1975年、ジェローム・ピアソン氏が必要な材料は破断長4960キロメートルであることを解析しました。(破断長とは、上空から地上に向かって伸ばした時に切れないで自重に耐えられる長さのことです)

解析結果を受けて当時の丈夫そうな素材を確認したところ、鋼鉄が50キロメートル、船体やボディアーマー防刃ベストなどに使われるケブラー繊維ですら200 キロメートル・・・と遠く及ばないことが判明しました。
実用化は宇宙船の方が先になってしまったのもやむを得ないことだったんですね。

しかし素材の研究はさらに進みます。
(つづく)

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宇宙エレベーターより宇宙船が先に実用化された理由-学生と考える宇宙エレベーター(3)

ツィオルコフスキーは、ジャックと豆の木の「豆の木」のごとく、とんでもなく高い構築物を建てていくことによって、地球の遠心力と重力が釣り合う「静止軌道上」に到達する、という理論を考えました。

1960年、ユーリイ・アルツターノフ氏は、逆に静止軌道上からその上下にケーブルを伸ばす「軌道エレベーターの構想(天のケーブルカー)」を発表しました。

下から構造物を積み上げるのではなく、静止軌道上から「ひも」のようなものを地上に向かって垂らす、ということですね。こちらは芥川龍之介の「蜘蛛の糸」のようなイメージ、でしょうか。
大きな構築物を宇宙まで、というよりもぐっと実現性が高くなった、ような気がします。

宇宙エレベーター

ところが、私たちが真っ先に「人が宇宙に行く方法」というと、ロケットやスペースシャトルなどの宇宙船を思い浮かべるのではないでしょうか。
1961年に人類初の有人宇宙飛行を行ったユーリ・ガガーリン氏(「地球は青かった」と言った人ですね)はボストーク宇宙船に乗っていましたし、1981年から何度も地球と宇宙空間を往復したスペースシャトルも宇宙船と言えるでしょう。

宇宙エレベーターより宇宙船が先に実用化されたのには理由があります。
宇宙エレベーターを構築する上で一番の問題となったのは、「ひも」として適当なものがなかったからです。
静止軌道からつりさげ、宇宙エレベーターを構築するために必要な「ひも」の全長は104,000キロメートル。
東京からアメリカのシカゴまでの距離が約10,150キロメートルですから、その10倍以上の「ひも」を垂らさなくてはいけません。
あまりにも「ひも」が長すぎるため、垂らすだけで「ひも」自体の重さで切れてしまうのです。

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「ひも」を伝って宇宙へ行く!?-学生と考える宇宙エレベーター(2)

実は、昔から考えられていた宇宙に行く方法の一つが、「ひも」のようなものを伝って行く方法でした。

宇宙エレベーター?!

最初に宇宙エレベーターの理論を述べた人は、ロシアのコンスタンチン・ツィオルコフスキー氏。自著の中で述べたのは1895年!と100年以上前の話になります。(日本は明治時代!日清戦争の時代ですね。)

ツィオルコフスキーはパリで見たエッフェル塔に強い印象を受け、死後の1959年に刊行された著書の中で、「赤道上から天に向って塔を建てていくと、次第に遠心力が強くなり、ある点(静止軌道半径)で遠心力と重力が釣り合う」と述べています。

ちなみにツィオルコフスキーといえば、世界初の「宇宙ロケット」の研究で知られています。
噴射ガスの速度が大きいほど、またロケットエンジンの点火時と燃焼終了時の質量比が大きいほど、大きな速度が得られることを示した「ツィオルコフスキーの公式」を数式化し、最初のロケット理論を完成したのも彼です。

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神奈川工科大学-願書受付情報|センター方式B日程入試

現在、神奈川工科大学では一般B日程入試とセンター方式B日程入試の願書を受け付けています。
工学部機械工学科航空宇宙専攻も、共に学び成長する仲間を募集しています。

■センター方式B日程入試
●募集要項
こちらからダウンロードしてください。
http://www.kait.jp/admission/pdf/2013yoko.pdf
※PDFを開く際に「カラースペースが無効です」とエラーが出て開くことができない場合は、一旦保存してから開いて下さい。Acrobat Reader9によるものが原因で発生する問題のようです。
※出願要件、募集人数、入試教科・科目、試験時間・配点、解答形式、合格手続き等の詳細は、この「募集要項」をご参照下さい。

●出願期間
=郵送の場合:受付中~H25/2/16(土)<消印有効> ※受付終了
=宅配便の場合:受付中~H25/2/19(火)17:00必着 ※受付終了
=持参の場合:受付中~H25/2/19(火)17:00まで ※受付終了
=インターネット出願の場合:受付中~2/16(土)12:00まで ※受付終了

※出願方法により、出願期間が異なりますのでご注意ください。
16日12時まで!インターネット出願はこちらから▼
http://exam.52school.com/kait/guidance.html

●検定料
同一志願票で複数学科に出願すると2学科目からの検定料が割引になります。
1学科:15,000円 2学科目からは1学科について5,000円で出願できます。

●試験日
平成25年度大学入試センター試験のみで本学独自の試験は実施しません。

●選考方法(工学部機械工学科 航空宇宙学専攻)
平成25年度大学入試センター試験の数学、外国語、理科、国語の4教科4科目の総合点により選考。数学、理科で2科目以上受験している場合は、高得点の1科目を使用。

※各学部・学科・専攻によって選考方法が異なります。
※工学部機械工学科(グローバルエンジニアコース/クリエイティブエンジニアコース)は選考方法が異なりますのでご注意下さい。

●合格発表日:H25/2/23(土)

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こんな航空宇宙プロジェクトもアリ!?-学生と考える宇宙エレベーター(1)

神奈川工大宇宙工学科の特徴的なカリキュラムである航空宇宙プロジェクト。学生自らがプロジェクトを立ち上げ、実験し、報告・公表まで行います。

エンジニア、あるいはそれ以外の職種であっても、社会ではプロジェクトを立ち上げて仕事をすることが多いので、まさに研究と実践を兼ね備えたカリキュラム、と言えます。

これまで、過去の先輩方がどんなプロジェクトに取り組んできたかをご紹介しましたが、航空宇宙に関するテーマは他にもたくさんあります。
このブログでは、航空宇宙関連の研究テーマも、少しずつご紹介していきたいと思います。
将来、皆さんが「こんなプロジェクトを立ち上げたい!」というヒントになるかもしれませんね?!

・・・ということで、最初にご紹介するテーマは、「宇宙エレベーター」にしました。
数年前ですが、かなり有名な某アニメに宇宙エレベーターが出てきましたので、ご存じの方も多いのではないでしょうか。

航空宇宙専攻でも、「航空宇宙プロジェクト」と「航空宇宙学概論」の中で取り上げたテーマです。どうぞお楽しみに!

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複数学部・学科併願可能な一般B日程入試|神奈川工科大学-願書受付情報

現在、神奈川工科大学では一般B日程入試とセンター方式B日程入試の願書を受け付けています。
工学部機械工学科航空宇宙専攻も、共に学び成長する仲間を募集しています。

■一般B日程入試
※「複数学部・学科併願制」を実施します。この入試方式により、1回の試験で2学科以上出願することが可能です。
※合否の判定は出願した学科ごとに行います。

●募集要項
こちらからダウンロードしてください。
http://www.kait.jp/admission/pdf/2013yoko.pdf

※PDFを開く際に「カラースペースが無効です」とエラーが出て開くことができない場合は、一旦保存してから開いて下さい。Acrobat Reader9によるものが原因で発生する問題のようです。
※出願要件、募集人数、入試教科・科目、試験時間・配点、解答形式、合格手続き等詳細は、この「募集要項」をご参照下さい。

●出願期間
=郵送の場合:受付中~H25/2/14(木)<消印有効> ※受付終了
=宅配便の場合:受付中~H25/2/16(土)17:00必着 ※受付終了
=持参の場合:受付中~H25/2/16(土)17:00まで ※受付終了
=インターネット出願の場合:受付中~H25/2/16(土)12:00まで ※受付終了

※出願方法により、出願期間が異なりますのでご注意ください。
16日12時まで!インターネット出願はこちらから▼
http://exam.52school.com/kait/guidance.html

●検定料
1学科:30,000円2学科目からは1学科について5,000円で出願できます。

●試験会場
本学会場、東京会場、沼津会場
※各会場へのアクセス等は、「募集要項」をご参照下さい。
http://www.kait.jp/admission/pdf/2013yoko.pdf

●試験日:H25/2/19(火)

●選考方法(工学部機械工学科 航空宇宙学専攻)
英語、数学または理科の2教科による選考。数学と理科の両方を受験した場合は高得点の教科で選考。
※各学部・学科・専攻によって選考方法が異なります。
※工学部機械工学科(グローバルエンジニアコース/クリエイティブエンジニアコース)は選考方法が異なりますのでご注意下さい。

●合格発表日:H25/2/23(土)

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12年度航空宇宙プロジェクト-感想

少数精鋭で始まった12年度の航空宇宙プロジェクト
今回は、目標達成のためにかなり綿密に計画を立て、実験を行い、失敗を検証し、次の実験に備える-といったことを地道に積み重ねてきました。

昨年のプロジェクトで課題だった時間管理や事前のリサーチ不足なども教訓に、着実に結果を出すべく頑張った12年度だったと思います。
プロジェクト自体も、前年の結果を検証し、計画を立て、実験を行い-ということをやっているんでしょうね。

前の年より今年、今年より来年が、さらにステップアップしていく航空宇宙プロジェクト、さて次の年はどんなプロジェクトになるでしょうか?!



学生がロケットを飛ばす!航空宇宙プロジェクト関連記事

12年度航空宇宙プロジェクト、始動!
まずは手順を決める
事前試験1【パラシュートの形を決める】
事前試験2【文字を書く素材】
事前試験3【うまく開いたけれど?】
事前試験4【撮影の試験も開始!でも・・・】
事前試験5【一通り成功!でも課題が・・・】
事前試験6【複数のパラシュートを打ち上げる】
事前試験7【複数のパラシュートを打ち上げる】
本実験【いよいよ本番です!】


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本実験【いよいよ本番です!】 12年度航空宇宙プロジェクト(9)

↓この記事の続きです↓
事前試験7【複数のパラシュートを打ち上げる】

これまで数多くの試験を重ねて、課題を洗い出してきたのも、この本実験のため!
いよいよこれまでの成果が試される時が来ました。

自作パラシュートを搭載したモデルロケット4機を同時に打ち上げ、それから2.8秒後に小型カメラを搭載したモデルロケット1機を打ち上げ、上空からの撮影を行います。
小型カメラのレンズの角度は垂直軸から約60°の位置に設定。
地上からは4台のカメラで撮影。上空の風などを考慮し監視員も配置します。

本試験は2回行います。
1回目の本試験の結果を受けてロケットの重心等の再調整、小型カメラ搭載用モデルロケットの発射タイミングの再検討を行い、2回目の本試験が行われました!

2回の本試験を行った結果は・・・
「T」の文字を鮮明に撮影することが出来ました!
また上空からの撮影では、パラシュートをカメラの映像に収めることが出来ませんでしたが、航空写真として十分に利用できるレベルの画像を何枚も撮影することが出来ました。


パラシュートの展開についても、4つのうち1つがエンジンの熱で焼き付いて開かなかったものの、そのほかのパラシュートは綺麗に開き、地上からでも十分に文字を確認できました!
さらに、ロケットの4機同時発射にも成功し、モデルロケットの改良の面でもカメラを搭載したモデルロケットのスピン(回転数)を1[Hz]以下に抑えることに成功しました。

航空宇宙P12-本実験

実験解析レベルについても、予想高度と実測高度の差を平均10メートル前後に抑えることができました。
プロジェクトとしては成功!といっていいでしょう!!

これまでたくさんの試験を重ねてきた成果が実を結び、プロジェクトメンバーの達成感もひとしおでした!!




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まずは手順を決める
事前試験1【パラシュートの形を決める】
事前試験2【文字を書く素材】
事前試験3【うまく開いたけれど?】
事前試験4【撮影の試験も開始!でも・・・】
事前試験5【一通り成功!でも課題が・・・】
事前試験6【複数のパラシュートを打ち上げる】
事前試験7【複数のパラシュートを打ち上げる】



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事前試験7【複数のパラシュートを打ち上げる】12年度航空宇宙プロジェクト(8)

↓この記事の続きです↓
事前試験6【複数のパラシュートを打ち上げる】


実験機による打ち上げ試験も最終段階に入りました。

今回の試験も前回同様、市販のモデルロケット(Big Bertha)2機に、「K」「A」の文字を描いた直径1メートルの大型自作パラシュートをそれぞれ搭載し、2機同時に打ち上げ。
それとは別に、小型カメラを搭載した観測用ロケットを、僅かに時間をずらして打ち上げて上空からの撮影を行い、映像を確認し本番に備えます。

前回の失敗を踏まえて、発射台に使用するロッドを新しい物に交換し、ゆがみが生じていないか確認後、打ち上げを行いました。

しかし、自作パラシュート搭載用モデルロケットにエンジンを挿入する際、エンジンの径が大きく、「K」の文字が描かれたパラシュートを搭載したモデルロケットのエンジンマウントが損傷。
そのため、自作パラシュート搭載用モデルロケット1機と小型カメラ搭載用モデルロケットの2機のみで打ち上げを行いました。

結果は・・・小型カメラ搭載用モデルロケットは綺麗に打ちあがり、鮮明な映像を撮影できました!
が、自作パラシュート搭載用モデルロケットが弾道飛行を行ったため、パラシュートの文字は撮影できませんでした。

自作パラシュート搭載用モデルロケットが弾道飛行を行った原因として、発射台のロッドにゆがみが生じていたことが考えられます。
次回は実測ですので、他の発射台を含めすべてのロッドを新調することにしました。

また、モデルロケットにエンジンを挿入する前に、エンジンの形状などを目視確認を徹底するようにします。

さて、次回はいよいよ実測・・・一体どうなることやら・・・?!




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事前試験6【複数のパラシュートを打ち上げる】:12年度航空宇宙プロジェクト(7)

↓この記事のつづきです↓
事前試験5【一通り成功!でも課題が・・・】

事前の試験も6回目。
今回は、はじめて2つ(複数)のパラシュートを同時に打ち上げてみます。
まだ試験段階とはいえ、段々実測に近い形になってきました。

市販のモデルロケット(Big Bertha)2機に、「K」「A」の文字を描いた直径1メートルの 大型自作パラシュートをそれぞれ搭載し、2機同時に打ち上げます。
それとは別に、小型カメラを搭載した観測用ロケットを、僅かに時間をずらして打ち上げ、上空からの撮影を行い、映像を確認し本番に備えます。

自作パラシュートを搭載したモデルロケット2機を同時に打ち上げ、それから2.8秒後に 小型カメラを搭載したモデルロケット1機を打ち上げ、上空からの撮影を行いました。このとき、小型カメラのレンズの角度は垂直軸から約60°の位置に設定しました。
地上からは2台のカメラを用いて撮影。

なお上空の風などを考慮し監視員を配置しました。

ところが・・・発射装置の不良によりイグナイターに点火できなかったため、打ち上げ試験は中止に!
イグナイター点火試験を行い、後日改めて試験を行うことになりました。

2日後、試験再開。
今回の打ち上げ試験では自作パラシュートを搭載した2機のロケットの距離が近かったため、お互いに干渉しあい、飛行軌道が安定しませんでした。
当たり前かもしれませんが、1機と2機ではやはり違いますね。
次回から各ロケット間の距離を今回の倍とるようにします。

また、小型カメラ搭載用モデルロケットの打ち上げに使用した発射台のロッドがゆがんでいたことが確認されたため、他のロッドの確認、及び予備のロッドの発注を早急に行う必要がでてきました。
会計担当のメンバーとも相談しなければ・・・!



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事前試験5【一通り成功!でも課題が・・・】:12年度航空宇宙プロジェクト(6)

↓この記事の続きです↓
事前試験4【撮影の試験も開始!でも・・・】

事前の実験機打ち上げ試験も5回目となります。

市販のモデルロケット(Big Bertha)に、ポスターカラーで直接文字を描いた直径1メートルの大型自作パラシュートを搭載し、打ち上げを行いパラシュートが展開するかを  確認し、同時に別のロケットで上空からの撮影を行い、映像を確認し、実測に備えます。

前回の打ち上げ試験の失敗から、パラシュートの糸の長さを短くし、また使用するエンジンをC6-5に統一して試験を行いました。
事前に小型カメラを搭載したモデルロケットを打ち上げ、カメラが作動し撮影できることも確認してあります。

さて結果は・・・

航空宇宙P12-実験5

写真の通り、パラシュートはうまく射出、展開し、観測用ロケットも打ち上げに成功。

ただ、ロケットの飛行軌道があまり安定しなかったのは残念な結果となりました。
その原因は、重心の調節が上手くいかず、空力中心と重心との間に適切な距離を取ることが出来なかったことが考えられます。
スイングテストを行い、安定性の向上をはかる、といった対策が必要そうです。

またカメラをロケットに固定する際に、カメラがずれないように、発泡スチロールなどで隙間なく固定する必要もありそうです。





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航空宇宙を学ぶチャンス!これからの入試日程

2月2日土曜日、神奈川工科大学の一般A日程入試が終了しました。
機械工学科(航空宇宙学専攻)の志願者数は74名(1月30日現在)。
昨年の最終志願者数を20名以上上回り、航空宇宙をめざす学生が少しずつ増えていることに手応えを感じています。

航空宇宙学専攻は、人類の貴重な知識を学び、未知の領域を開拓しつつ心躍る最先端技術の研究に励み、夢いっぱいの人生を切り開いて行く仲間を、まだまだ募集しています。

これから出願・受験できる入試日程もあります。
出願はお早めに。

●一般B日程入試●
試験日 :平成25年2月19日(火)

合格発表:平成25年2月23日(土)

出願期間:
郵送の場合:H25/2/4(月)〜2/14(木)<消印有効>※受付終了
宅配便の場合:H25/2/4(月)〜2/16(土)17:00必着 ※受付終了
持参の場合:H25/2/4(月)〜2/16(土)17:00まで ※受付終了
インターネット出願:H25/2/4(月)〜2/16(土)12:00まで ※受付終了

●センター方式B日程●
試験日 :平成25年度大学入試センター試験のみで本学独自の試験は実施しません。

合格発表:平成25年2月23日(土)

出願期間:
郵送の場合:H25/2/4(月)〜2/16(土)<消印有効> ※受付終了
宅配便の場合:H25/2/4(月)〜2/19(火)17:00必着 ※受付終了
持参の場合:H25/2/4(月)〜2/19(火)17:00まで ※受付終了
インターネット出願:H25/2/4(月)〜2/16(土)12:00まで ※受付終了

●センター方式C日程●
試験日 :平成25年度大学入試センター試験のみで本学独自の試験は実施しません。

合格発表:平成25年3月16日(土)

出願期間:
郵送の場合:H25/2/20(水)〜3/11(月)<消印有効>
宅配便の場合:H25/2/20(水)〜3/13(水)17:00必着
持参の場合:H25/2/20(水)〜3/13(水)17:00まで
インターネット出願:H25/2/20(水)〜3/11(月)12:00まで

●入試案内、インターネット出願●
・受験科目等をご確認ください!入試案内はこちら▼
>>入試案内|神奈川工科大学

・自宅にいながら出願できる!インターネット出願はこちら▼
>>神奈川工科大学 2013年度インターネット出願

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