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っていうか、宇宙エレベーターってそんな実用的かつ実現性の高いものなのだろうか。まあ、できてしまえば、コスト的にはすごい有利ってのは分かる。でも、だって、例えばロケットの方が金はかかるけど応用性も将来性も高いし、重要じゃね？ いや、そんな議論はもうとっくに終わったとかってレベルだったらすまん。
SFの読み過ぎで頭に血が上っちゃった一部の人が興奮してる、というさめた見方もできるんだよなあ、というか俺はそういう風に見てる。
> ロケットの方が金はかかるけど応用性も将来性も高いし、重要じゃね？
これがそもそも間違いですね。惑星から軌道上に打ち上げるロケットってすごく効率悪いんですよ。たとえは、サターンV型の場合、総重量に対するペイロードの比は低軌道で4%弱、月軌道だと1.5%に過ぎません。日本のH-IIB も低軌道で3.6%なので似たようなもの。つまりロケットって、その96%は荷物以外の部分として、無駄に消えてしまうんですよ。スペースシャトルは、これらよりもさらに経済性で劣るという結果に終わっています。
これに対し、宇宙エレベータは、エネルギー消費はほとんどゼロです。（軌道から
なんでみんな、既存のロケットと宇宙エレベータの比較ばっかりで、マスドライバーを持ち出さないんだろう。よっぽど現実的だと思うんだが。
まぁ、マスドライバーだけで第一宇宙速度まで出そうと思うと、3G（人体が普通に耐えれる）なら1063km、6G（寝た状態なら耐えれる）なら532km必要なんですが・・・第二宇宙速度ならさらに倍。
まぁ、初期加速と割り切って1000m/sなら3Gで17km、6Gで8.5km。現実的だがしょぼすぎるか。2000m/sなら68km(3G)、 34km(6G)。このあたりが限界？3000m/sなら153km(3G)、76km(6G)。ここまで出せれば多段ロケットの一段目が不要になる。
数十トンのペイロードを数百km～1000kmの距離において数Gで加速する機構って難しくありませんか。
ロケットエンジン使えば簡単ですけど、その場合、ロケットエンジン加速式マスドライバーの（従来型ロケットに対しての）メリットは重力損失がない点だけになりそうですし。
第１宇宙速度は無茶だと思いますが、2000m/s程度なら現実味ないかな？あの馬鹿でかい1段目のロケットを減らせるだけでも大きいでしょう。
とりあえず160m/sならほぼ実用化されてる。JRマグレブ。騒音とかブレーキとかコストを度外視すればもう1桁くらいいけない？
＃あ、音速の壁・・・
リニアモーターで軌道速度レベルまで加速できないか、というのは過去に/.Jでも何度か話題になりましたし（#2062707 [slashdot.jp], #1805230 [slashdot.jp])、色々調べてみたのですが、よく分からなかったんですよ。
# 大きい電気に詳しくないので…。
JRマグレブの場合、加速用コイルは数十Hzとかそのあたりで駆動されると思うのですが（←よく知らない。以前調べたが資料を見つけられず）、軌道速度に達するリニアモーターの場合、加速用コイルは kHz あたりの領域になりそうです。コイルにはリアクタンスがあるので大パワーと高速応答の両立は難しいと思うのですが、実際どのくらいまで上がるものなんでしょう。
あるいは、リアクタンスの制約に縛られないようなリニアモーター方式が考案されているとか…。
単純に打ち上げカタパルトとして考えるのであれば途中で止まってしまうのは考慮外として磁石の間隔を徐々に大きくしていけば周波数は上がっていかないのではないでしょうか？まあその分磁力を強くしないと引き合う力より慣性のが大きくなってしまったりしそうですが。
ときには元宇宙開発戦略本部長のことも思い出してあげて下さい。http://page.freett.com/matome3/kan-hekiheki/kan-hekiheki.files/index.htm [freett.com]
速度は巾乗効くので10倍の速度には100倍のエネルギーが必要です。100倍ってそんな生易しい話じゃないですよね。そこまで頑張っても第一宇宙速度の1/4な訳で。エネルギーとしては1/10にもならんわけです。
一つ思ったのは、数百kmの自重に耐えるワイヤを使い、ウインチでの加速とか。宇宙エレベーターからすれば、その材料のほんの緒端の技術だけど、使えそうな気がする。ワイヤー素材も巻き上げ機も、基礎技術的には一緒で、性能はずっと下。
この条件でワイヤを巻き上げるウインチは、円筒の外側にワイヤを巻き取っていく方式は使えそうにないので、空洞になっている円筒の内側に慣性で押し付けて引っ張る形式になりそうです。
参考: #1735735 からの #1736406 [slashdot.jp]
こういうウインチで巻き上げって可能なのかよく判りませんが、ウインチが弾け飛ばないための素材強度としてはCNTクラスが必要になりそうな気が。（…あれ？？）
＞こういうウインチで巻き上げって可能なのかよく判りませんが、ウインチが弾け飛ばないための素材強度としてはCNTクラスが必要になりそうな気が。（…あれ？？）ですから、宇宙エレベーターを作る前段階の技術で、ってお話ですけど？現状では数百kmの自重に耐えるワイヤは無いんですから。宇宙エレベーターからすれば強度も規模も数ケタ下で済みますよね？ってお話。
自分で計算すればわかると思うけど，自重数百kmに耐えるだけなら（宇宙線への耐久性とかその他もろもろで実際に垂らすとうまくいかないだろうけど），比重1で数GPa程度に収まるので，例えば，今普通に売ってるダイニーマ程度で実現可能なはず。
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一つのことを行い、またそれをうまくやるプログラムを書け -- Malcolm Douglas McIlroy
そもそも論 (スコア:0)
っていうか、宇宙エレベーターってそんな実用的かつ実現性の高いものなのだろうか。まあ、できてしまえば、コスト的にはすごい有利ってのは分かる。でも、だって、例えばロケットの方が金はかかるけど応用性も将来性も高いし、重要じゃね？ いや、そんな議論はもうとっくに終わったとかってレベルだったらすまん。
SFの読み過ぎで頭に血が上っちゃった一部の人が興奮してる、というさめた見方もできるんだよなあ、というか俺はそういう風に見てる。
Re: (スコア:0)
> ロケットの方が金はかかるけど応用性も将来性も高いし、重要じゃね？
これがそもそも間違いですね。
惑星から軌道上に打ち上げるロケットってすごく効率悪いんですよ。
たとえは、サターンV型の場合、総重量に対するペイロードの比は低軌道で4%弱、月軌道だと1.5%に過ぎません。
日本のH-IIB も低軌道で3.6%なので似たようなもの。
つまりロケットって、その96%は荷物以外の部分として、無駄に消えてしまうんですよ。
スペースシャトルは、これらよりもさらに経済性で劣るという結果に終わっています。
これに対し、宇宙エレベータは、エネルギー消費はほとんどゼロです。
（軌道から
ますどらいばー (スコア:2)
なんでみんな、既存のロケットと宇宙エレベータの比較ばっかりで、マスドライバーを持ち出さないんだろう。
よっぽど現実的だと思うんだが。
まぁ、マスドライバーだけで第一宇宙速度まで出そうと思うと、
3G（人体が普通に耐えれる）なら1063km、6G（寝た状態なら耐えれる）なら532km必要なんですが・・・
第二宇宙速度ならさらに倍。
まぁ、初期加速と割り切って1000m/sなら3Gで17km、6Gで8.5km。現実的だがしょぼすぎるか。
2000m/sなら68km(3G)、 34km(6G)。このあたりが限界？
3000m/sなら153km(3G)、76km(6G)。ここまで出せれば多段ロケットの一段目が不要になる。
Re:ますどらいばー (スコア:2)
数十トンのペイロードを数百km～1000kmの距離において数Gで加速する機構って難しくありませんか。
ロケットエンジン使えば簡単ですけど、その場合、ロケットエンジン加速式マスドライバーの（従来型ロケットに対しての）メリットは重力損失がない点だけになりそうですし。
Re:ますどらいばー (スコア:2)
第１宇宙速度は無茶だと思いますが、
2000m/s程度なら現実味ないかな？
あの馬鹿でかい1段目のロケットを減らせるだけでも大きいでしょう。
とりあえず160m/sならほぼ実用化されてる。JRマグレブ。
騒音とかブレーキとかコストを度外視すればもう1桁くらいいけない？
＃あ、音速の壁・・・
Re:ますどらいばー (スコア:2)
リニアモーターで軌道速度レベルまで加速できないか、というのは過去に/.Jでも何度か話題になりましたし（#2062707 [slashdot.jp], #1805230 [slashdot.jp])、色々調べてみたのですが、よく分からなかったんですよ。
# 大きい電気に詳しくないので…。
JRマグレブの場合、加速用コイルは数十Hzとかそのあたりで駆動されると思うのですが（←よく知らない。以前調べたが資料を見つけられず）、軌道速度に達するリニアモーターの場合、加速用コイルは kHz あたりの領域になりそうです。コイルにはリアクタンスがあるので大パワーと高速応答の両立は難しいと思うのですが、実際どのくらいまで上がるものなんでしょう。
あるいは、リアクタンスの制約に縛られないようなリニアモーター方式が考案されているとか…。
Re: (スコア:0)
単純に打ち上げカタパルトとして考えるのであれば途中で止まってしまうのは考慮外として
磁石の間隔を徐々に大きくしていけば周波数は上がっていかないのではないでしょうか？
まあその分磁力を強くしないと引き合う力より慣性のが大きくなってしまったりしそうですが。
Re: (スコア:0)
ときには元宇宙開発戦略本部長のことも思い出してあげて下さい。
http://page.freett.com/matome3/kan-hekiheki/kan-hekiheki.files/index.htm [freett.com]
Re: (スコア:0)
速度は巾乗効くので10倍の速度には100倍のエネルギーが必要です。
100倍ってそんな生易しい話じゃないですよね。
そこまで頑張っても第一宇宙速度の1/4な訳で。
エネルギーとしては1/10にもならんわけです。
Re:ますどらいばー (スコア:1)
一つ思ったのは、数百kmの自重に耐えるワイヤを使い、ウインチでの加速とか。
宇宙エレベーターからすれば、その材料のほんの緒端の技術だけど、使えそうな気がする。
ワイヤー素材も巻き上げ機も、基礎技術的には一緒で、性能はずっと下。
Re:ますどらいばー (スコア:2)
この条件でワイヤを巻き上げるウインチは、円筒の外側にワイヤを巻き取っていく方式は使えそうにないので、空洞になっている円筒の内側に慣性で押し付けて引っ張る形式になりそうです。
参考: #1735735 からの #1736406 [slashdot.jp]
こういうウインチで巻き上げって可能なのかよく判りませんが、ウインチが弾け飛ばないための素材強度としてはCNTクラスが必要になりそうな気が。（…あれ？？）
Re:ますどらいばー (スコア:1)
＞こういうウインチで巻き上げって可能なのかよく判りませんが、ウインチが弾け飛ばないための素材強度としてはCNTクラスが必要になりそうな気が。（…あれ？？）
ですから、宇宙エレベーターを作る前段階の技術で、ってお話ですけど？
現状では数百kmの自重に耐えるワイヤは無いんですから。
宇宙エレベーターからすれば強度も規模も数ケタ下で済みますよね？ってお話。
Re:ますどらいばー (スコア:1)
自分で計算すればわかると思うけど，自重数百kmに耐えるだけなら（宇宙線への耐久性とかその他もろもろで実際に垂らすとうまくいかないだろうけど），比重1で数GPa程度に収まるので，例えば，今普通に売ってるダイニーマ程度で実現可能なはず。