「「牽引宇宙船」で小惑星の地球衝突阻止」記事へのコメント

タグボートで曳航する感じ？

[whitedog (12102)]

リンク先の記事で「重力を使って軌道をそらす」というのが良くわからなかったので
ちょっとググってみました。すると ポピュラーサイエンスでほぼ同じ記事 [popsci.com]を見つけました。

「振り子状にデザインされた原子力駆動の宇宙船を、その最重部が小惑星に近接した状態に配置することで
大きな重力を生み出す」という事らしい。要するに重量物を二個用意（一方は勝手に用意されるわけですが）
してその間に発生する引力をもってトラクタービームに替えようって事なんでしょうか？
提案者の宇宙飛行士エドワード・ルー氏は「７００フィート（約２１５ｍ）位の小惑星なら２０トンの
原子力宇宙船があればＯＫ」と言っておられるようです。
（英語はからきしダメなんで、間違いがありましたら/.j翻訳部の皆様のツッコミをよろしく）

ところで原子力駆動っていうと、真っ先に思い浮かぶのがオリオン方式 [wikipedia.org]と
ダイダロス方式 [wikipedia.org]（どっちも古！）なんですが他にどんな方式があるのか？
と思ったら、Wikipediaに出てました、

てきとーに計算してみる

[bakuchikujuu (16666)]

＞振り子状にデザインされた原子力駆動の宇宙船を、その最重部が小惑星に近接した状態に配置

×ーーー＊ ●

×:ホバリング用推進装置 ＊:錘 ●:小惑星
…って感じでしょうかね？

　仮に、重心間の距離を150mで保つようにホバリング(小惑星の直径が200m強なら、錘は小惑星表面から20m位？)するとして、高校物理レベルで計算すると、加速度は
G*20000kg/(150m)^2 - Google 検索 [google.com]
5.9 × 10^-11 m/s^2
で、それによる位置の変位---仮にのべ10年間での---は
G*20000kg/(150m)^2 * (10years)^2 /2 - Google 検索 [google.com]
3000 km

案外いけるような、これじゃ足りないような。
（てきとーな計算なので、間

Re:てきとーに計算してみる

[Anonymous Coward]

運動量保存の法則を忘れてないか？

小惑星の軌道を変えるには、それと反対方向に向かって何かが
飛んで行かないといけないんだけど・・・電気推進のキセノン
ガスではいくらあっても足りないのでは？

＃大質量の物を小惑星の軌道に接する軌道にタイミングよく乗せて
＃スイングバイさせ、小惑星を減速偏向。大質量物体は加速偏向して
＃地球に戻ってこない軌道へ、というのが狙いなのでは？

Re:てきとーに計算してみる

[bakuchikujuu (16666)]

＞運動量保存の法則を忘れてないか？

　10年加速し続けるのに必要な推進剤の事を忘れていました。(^^;

　#1112683 [srad.jp]で挙げられている、質量2100万トンの小惑星アポフィスの場合…。
　推進剤の節約を最優先として、噴射速度90km/sというμ10HIsp(開発中) [isas.ac.jp]レベルのエンジンにに登場してもらうとしましょう。（とりあえず、エネルギー源は考えないことにします）
　まとまった系として、5.9 × 10^-11 m/s^2の加速度とすると…、推進剤の消費は
G*20000kg/(150m)^2*2.1e10kg/(90km/s) - Google 検索 [google.com]
1.38 × 10^-5 kg/s
で、10年分で
G*20000kg/(150m)^2*2.1e10kg/(90km/s)*10years - Google 検索 [google.com]
4.4トン ？！ 時間と共に錘が少々軽くなりますが、意外に少ないです。

＃どっかで何かミスってるかも

　錘(推進剤とかをかねるとはいえ)を持っていって引力で引っ張るよりは、むしろ、イオンエンジンの噴射を吹き付けて押した方が効率的かも。吹き付ける位置等で微妙な制御もできるでしょうし。
　ただし、万有引力で引っ張るのにはタネも仕掛けも必要ないですけど、押すのには仕掛けやエネルギーやぶち当てる質量が必要で、それらを考慮するとお得じゃないかも。
ネタ元：

＞イオンエンジン
　それが理想のロケットエンジンとは限らない、と一席ぶちたくてしょうがない野田司令の心中を察してみたりしますが、確かに比推力はすごいですね。
　推力はといえば、フルパワーで2gくらい。掌に1円玉を2枚置いてみましたが、微々たるものです。「ものは経験だ、かすかに重さを感じる程度のα線を浴びてみないか？」と言われたら引きますけど、遮蔽は容易でしょう。使い捨てタイプなら。

野尻ボードの野尻抱介さんの発言より [virtualave.net]

＞＃大質量の物を小惑星の軌道に接する軌道にタイミングよく乗せて
＞＃スイングバイさせ、小惑星を減速偏向。

　ちょっとした物体を交錯する軌道に乗せても、スイングバイは無理かと。「大質量の物」が質量数億トンのマイクロブラックホールとかでもない限りは。
　歩いている側を10トントラックがすれ違っても、万有引力で引かれるのは体感できないです。

Re:てきとーに計算してみる

[taka2 (14791)]

錘(推進剤とかをかねるとはいえ)を持っていって引力で引っ張るよりは、むしろ、イオンエンジンの噴射を吹き付けて押した方が効率的かも。

そこまでやるぐらいなら、いっそ小惑星に取り付いてから噴射すればいいんじゃないかと思ったのですが…

そういうことをやろうとしたら、小惑星の形状が問題になるんですよね。個々の小惑星ごとにカスタマイズした制御が必要になる。
重力方式なら、小惑星の重心と質量さえ分かれば形状は問わないので、汎用性が高くて便利な気がします。