素材の違い-宇宙エレベーター特別教室(6)

もちろん、全体の質量を増やすことによって地球表面まで届かせることができます。

テザーの材料としてザイロン(ZYLON(R))を用いた時の数値解析の結果は、次の通りです。
・安全係数(安全のための余裕)を1とする(=全然余裕がない)
・全質量 398,000,000トン, 
・テーパー比 (静止軌道上の断面積/地球表面での断面積比) 9,700,000
・テザーの形を円柱とし、地球表面上での半径を0.5mmとする(断面積 0.00000025 m2 )→この場合、静止軌道での半径は 1.56m の太さ(断面積 2.43 m2 )にすれば、物理的に切れることはない。

理論的にはテーパー構造のテザーならばザイロンでも切れずに地球表面まで伸ばすことができますが、全質量が398,000,000トンでは到底実現できそうにありません。

そこで、カーボンナノチューブの出番となります。二つの図は、断面積一定テザーと応力一定断面テザーについて、上のほうがテザー長さ方向の応力の変化、下のほうが長さ方向の断面積変化を示しています。
応力一定断面テザーでは静止衛星高度約36,000kmのところで断面積が最大になっているのが分かるなど、二つのテザーの違いがよくわかります。

長さ方向の変化

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ジャンル : 学校・教育

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