1:伊勢うどんφ ★:2014/03/07(金) 17:59:55.54 ID:???
     軌道に使われるケーブルを地上と結ばず、両端を宇宙空間に置くことで、高周回軌道へ物体を送り込むコストを40%カットできる

     “蜘蛛の糸”をたどって月へ旅することも可能になるのだろうか? 人工衛星を静止軌道に運ぶ「部分的な」宇宙エレベーターが、その端緒となるかもしれない。

     軌道に使われるケーブルを地上と結ばず、両端を宇宙空間に置くことで、高周回軌道へ物体を送り込むコスト を40%カットできるという、新たな研究成果が発表された。

     SF界の巨匠、アーサー・C・クラークが1979年に刊行した小説『楽園の泉』に触発され、複数の科学者が、か なり以前から完全版の宇宙エレベーターの構想について研究を続けている。
    これは地球の赤道上に位置する地点 から宇宙空間に向けて、月との距離の4分の1ほどの長い軌道を設置するというものだ。
    これに対し、今回提言さ れた部分的な宇宙エレベーターは、長さは完全版の半分以下で、地上と直接結ばれている必要もない。

    「完全版の宇宙エレベーターと並行して、部分的な宇宙エレベーターについてもさらに検討を進める価値がある のは間違いない」と、宇宙工学者のスティーブン・コーエン(Stephen Cohen)氏は述べている。
    コーエン氏は カナダ、モントリオールにあるバーニエー・カレッジの物理学教授で、「The Engineer's Pulse」というブログ の著者でもある。同氏は今回の研究に関わっていない。

     宇宙エレベーターの構想が生まれた背景には、宇宙ロケットのコストが高いという事情がある。物体を通信衛 星や放送衛星に使われる静止軌道に乗せるには、1キログラムあたり約2万5000ドルかかるのが現状だ。

     モントリオールにあるマギル大学の科学者チームは今回の論文の中で、現在の素材には、静止軌道に達する大 がかりな完全版の宇宙エレベーターを実現させるほどの強度はないと述べている。
    一方で、規模を大幅に縮小し た部分的なエレベーターであれば、それほど荒唐無稽な話でもないという。

     論文の共著者であるマギル大学のパメラ・ウー(Pamela Woo)氏は、「これを(完全版の)宇宙エレベーター の実現に向けた、最初の足がかりと捉えることもできる」と述べている。
    「まずは部分的なエレベーターを作 り、そこから地球に軌道を延ばすことも考えられるだろう」。

    >>2に続く

    National Geographic News March 7, 2014
    http://www.nationalgeographic.co.jp/smp/news/news_article.php?file_id=20140307003

    Acta Astronautica
    Energy considerations in the partial space elevator
    http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0094576514000708


    2:伊勢うどんφ ★:2014/03/07(金) 18:00:17.79 ID:???
    >>1の続き

    ◆「部分的」宇宙エレベーターの仕組み

     このエレベーターの目的は、人工衛星をこの基部から、地上から4万2164キロという静止軌道の高さにまで運 ぶことにある。仮に建造された場合、
    この部分的な宇宙エレベーターは、基部、終端部、テザー(ケーブル)、 エレベーター本体(昇降機)という、4つの要素から構成される。

     基部は低周回軌道に置かれ、その高度は地上から160~2000キロ程度だ。テザーと呼ばれるリボン状で高い強 度を持つケーブルが、基部と静止軌道より上にある終端部を結ぶ。
    エレベーターの本体となる昇降機部分は、基 部からテザーをたどって上昇し、積み荷を静止軌道に運ぶ。

    ◆ロケットと比較した利点は

     今回の研究で、ウー氏と、こちらもマギル大学に所属する共著者のアルン・ミスラ(Arun Misra)氏は、低周 回軌道から静止軌道まで宇宙機を送るために必要なエネルギーを2つの経路について試算した。
    1つは、ロケット を用い、機体を直接静止軌道に運ぶ場合で、もう1つは、まず低周回軌道にある基地局まではロケットを使い、 そこからは昇降機で静止軌道に運ぶというものだった。

     その結果、多くのケースで、部分的に宇宙エレベーターを用いた方が、従来型のロケットのみを用いた輸送よ りもはるかに効率が高かった。
    「一般的に言って、より長いテザーを用いると、いっそうのエネルギー削減につ ながる」とウー氏は説明する。

     低周回軌道への衛星打ち上げのコストは、静止軌道と比べても低く、1キログラムあたり5000~1万ドル程度 で、これがエネルギー削減にも寄与している。

     さらにコーエン氏によれば、エレベーターを太陽光エネルギーで動かせば、さらにエネルギー効率が上がると いう。
    さらに、地上までつながる完全版のエレベーターであれば、ロケットを全く使わなくて済むので、さらな る効率アップが望めるとのことだ。

     国際宇宙エレベーター・コンソーシアムの会長を務めるピーター・スワン(Peter Swan)氏も同意見で、
    「ロ ケットを使い続ける限り、高い打ち上げコストに悩まされる理不尽な状況がずっと続くことになる」と指摘して いる。

     今回の研究は、2月22日付で「Acta Astronautica」のオンライン版に掲載された。


    3:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 18:04:03.30 ID:Bz7AWHyh
    ジェット気流の中を通過できるのか疑問


    6:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 18:11:22.19 ID:wr7xkTDY
    >>3
    まあ無理だろう。吹き流されることになる。


    10:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 18:15:56.37 ID:nkE39Tfg
    >>3
    ジェット気流の意味を理解してるのかが疑問
    ちなみに、大半の奴は、問題ない手法も取れる事を知っている


    4:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 18:05:02.87 ID:XFRBtsJr
    まあ、夢のある話やね。

    ちなみに、「部分的エレベータ」と「完全エレベータ」は共存できないから、
    「部分的エレベータ」が実用化して有用性を実証した場合、「完全エレベータ」実現は遠のく筈。


    5:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 18:10:28.20 ID:UGfmO7xH
    ITERみたいに予算とれる器じゃないね
    研究者の趣味のレベル


    7:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 18:12:07.21 ID:uGDnWgBP
    高高度で起こる謎の発光現象みたいなのはクリアしてんのかね?


    11:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 18:17:07.92 ID:O5GunepM
    >>7
    落雷と呼応して起こる奴だっけ?
    低軌道から静止軌道までカーボンナノチューブのテザー曳くなら、この電位差で発電も出来そうだな
    てかそんなSFあったなあ、野尻抱介だったっけ


    8:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 18:13:28.19 ID:i+5sETZZ
    前、こち亀で宇宙エレベーターの話題出てたね。


    9:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 18:14:09.44 ID:z+y/bEYT
    落ちてきたり、逆に宇宙のかなたに飛び去ったりしないの?


    13:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 18:24:34.04 ID:mcGnoFYN
    宇宙ごみに当たるんちゃう?


    15:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 18:28:21.70 ID:XFRBtsJr
    >>13
    当然当たる。

    あと、エレベータの中核構造物以外の構成要素は、本来あるべき軌道速度を無視した速度で軌道を薙ぎ払うことになるから、
    交差する衛星と次々衝突することになる。

    この問題は、部分型・完全型問わず、軌道エレベータ建設時には、必ず発生する。


    34:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:34:02.78 ID:owH7YYOA
    >>15
    これ静止軌道に終端があるとすると静止衛星全滅だよなw


    14:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 18:26:30.68 ID:sFWfRGPB
    大林組はどうなったの?


    17:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 18:51:25.30 ID:enqdRH80
    まっすぐ天へ
    2巻のネタが出来たな

    はよやれ的場


    19:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 19:07:20.36 ID:sixU+l8M
    強く引っ張ると落ちてくるんだよ


    20:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 19:16:57.02 ID:9P4lIyMC
    よくわからん、図解でわかりやすいURLないか?
    英語でもOK


    21:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 19:25:26.20 ID:JA4qjDWR
    地球側の基部(高度160~2000km)まではロケットで運んで
    そこからエレベータで静止軌道(42164km)まで運ぶということだな

    地球側基部からモノを運び上げれば反作用でエレベータ自体の高度が下がってくると思うんだが
    その反作用はどう処理するんだろう?
    ロケットで高度を修正したら意味ないよね??


    23:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 19:37:06.96 ID:OuPVMU+9
    >>21
    下ってこない
    重心が移動するだけ
    貨物上昇時にエレベータシャフトを蹴下げた反作用は停止時にシャフトを蹴り上げる事になるので相殺だし


    24:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 19:50:36.31 ID:O5GunepM
    >>23
    ヒント:上下する質量


    22:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 19:28:18.72 ID:tTkWZvaq
    エレベーター通せるくらいなら階段作ればいいのに


    25:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 19:53:30.06 ID:NFD8onnw
    アクセル・ワールドで詳しく説明されたが、結局理解できなかった俺が通ります


    26:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:01:10.17 ID:BIaxsABm
    レーザーロケットなら
    地上から1GWレーザー照射すれば水燃料で10分の1のコストになる。
    ロケットに推進装置を積む必要もなくなる


    28:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:06:40.14 ID:XFRBtsJr
    >>26
    地上からレーザー推進で打ち上げ!?
    また、びっくり珍説を引っ提げたニューフェースが出現したなぁ。

    エレベ厨やカタパ厨に劣るとも勝らない画期的な新機軸だな。


    33:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:32:08.52 ID:A9JTVYKK
    >>28
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%88%E3%82%AF%E3%83%A9%E3%83%95%E3%83%88


    27:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:02:19.37 ID:O5GunepM
    小林泰三の小説に軌道エレベーター上昇中の詳細な描写があったね
    ゴンドラ内で観測できるコリオリの力とかも含めて


    29:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:15:48.37 ID:JnHmvU1j
    飛行機が行けるのが20kmくらい? さらにそこまでヒモつけて昇降口を下げるわけにはいかんのか
    下げられたところで、物を受け渡すのが簡単でなさそうだからダメなのか

    というか単に
    >現在の素材には、完全版の宇宙エレベーターを実現させるほどの強度はない
    ということか?


    30:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:16:40.82 ID:au3AAVzq
    所謂極超音速スカイフックとか言う奴のことか


    31:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:20:25.71 ID:RRGEbxd5
    やだ、学園都市の技術力凄すぎ


    32:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:29:08.85 ID:owH7YYOA
    部分的と言いつつほぼ完全版と変わらない全長w
    意味ねーだろ
    それなら地上までおろしたほうがいい


    35:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:40:37.61 ID:V0T/AR8U
    減速加速はどうするつもりなんだろ?


    37:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:44:11.82 ID:YnY8UPv3
    コスト40%減って大して減らんのな……


    38:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:47:05.61 ID:XFRBtsJr
    >>37
    軌道エレベータ建設のネックは、まず3万6千キロの構造に耐える素材の開発。
    構造が半分・1/4になれば、要求される強度は大幅に低減される。


    39:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:57:56.54 ID:wi0CRTR5
    ところで軌道エレベーターつくる資源は?


    40:名無しのひみつ:2014/03/07(金) 20:59:00.09 ID:IdnNLEbb
    うーん、図解されないと地球側の基部がどうなのかピンとこんな

    元スレ:http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1394182795/
    1001:以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします:2014/02/26(水) 23:47:03.91 ID:AtoZ
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        コメント

        1.名無しAtoZ2014年03月07日 21:39  ▽このコメントに返信

        こういうテザー型軌道エレベーターって、地球側基部への発着ってどうするんだろうね?
        地上から低軌道に上がるために稼いだ秒速8キロを、高度を維持した状態でまたゼロにしなきゃならないわけでしょ? エレベータ自体は静止軌道速度と同期してるんだから。
        なんか直で静止軌道まで上がるのと変わらないくらい推進剤消費しそうな感じするんだけど。

        2.名無しAtoZ2014年03月07日 21:43  ▽このコメントに返信

        ※1
        ごめん自己解決した。
        z軸方向にエレベータ置いたらxy軸平面方向に低軌道速度で首振りさせればいいのか。

        3.名無しAtoZ2014年03月07日 22:04  ▽このコメントに返信

        今年の宇宙エレベーター競技大会は何処まで行けるか楽しみだ
        何処で開催するんだっけか?

        4.名無しAtoZ2014年03月07日 22:08  ▽このコメントに返信

        銃夢のザレムみたくなるんだろ
        そして東京は屑鉄街に

        5.名無しAtoZ2014年03月07日 22:20  ▽このコメントに返信

        直結EVは低軌道帯の衛星やデブリを完全撤去しないと実現不可能、静止軌道上の衛星は自転と同期してるから接触はしない…と思う。静止軌道と高軌道をつなぐEVなら現実味がありそう。

        6.2014年03月07日 22:34  ▽このコメントに返信

        アヌビスZOEの続編…

        7. 2014年03月07日 22:36  ▽このコメントに返信

        テロが、怖いねん

        8.名無しAtoZ2014年03月07日 22:43  ▽このコメントに返信

        エベレストよりもデカイ山を作ればいいんじゃねーの?

        9. 2014年03月07日 22:43  ▽このコメントに返信

        極超音速スカイフックだね
        下端部は地上100㎞くらい(宇宙の入り口)の低軌道にあって極超音速で(マッハ10ー15)周回しててそこに宇宙船でランデブーする感じで乗り込む
        そこからエレベーターに乗って高軌道まで運ぶという仕組み
        建造費が安くて無理矢理静止衛星軌道に乗せなくてもいいし構造材も計算上ケブラー繊維程度で十分な強度が得られるからかなり現実的とされているね

        10.名無しAtoZ2014年03月07日 23:00  ▽このコメントに返信

        アーサーCクラーク
        SF作家なのに静止衛星軌道を発見し
        起動エレベーターを提唱
        重力的に最も安定している赤道上の設置場所はセイロン島と予言
        住まいをスリランカに移す

        11.名無しAtoZ2014年03月08日 01:36  ▽このコメントに返信

        マスドライバーのほうが現実的な気がする

        12.名無し2014年03月08日 01:56  ▽このコメントに返信

        まっすぐ天へが出てて安心した。二巻はよ。第二部はよ。

        13.名無しAtoZ2016年03月11日 16:58  ▽このコメントに返信

        地上の気象の影響を受けにくいという点、テロの標的になりにくいという点、
        直結型軌道エレベーターよりも建造場所の限定が少ない?と言う点などから有望なアイデアだと思う

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