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それは発想が貧困. 冥王星ぐらい遠いのなら一旦地球軌道内に向けて進み, その間に太陽電池を使って加速して所要の速度を得るという軌道も考えられます. 地球軌道外の天体に行くからって馬鹿正直に軌道外に打ち上げる必要は全く無く, 例えばカッシーニ [planetary.or.jp]なんかは金星をスイングバイして土星まで行っていますし, ガリレオ [planetary.or.jp]に至っては地球軌道内を2回も回ってから木星に行っています. 冥王星クラスの深宇宙ミッションでイオンエンジンによる加速も加えたら, 前述した例の様に1年以上も地球内軌道にとどまることはありませんが, それでも数か月間は加速に必要なエネルギを得られるでしょう.
もちろん火星以遠まで行ったら太陽電池は使い物にならないでしょうが, それまでに加速を終了させれば良いだけの話です. 後のミッションでの加速に余分な質量が邪魔というのであれば切り離せば良いだけであって, これは従来の多段式ロケットと全く同じです.
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開いた括弧は必ず閉じる -- あるプログラマー
超遠距離こそ「はやぶさ」の技術が生きる (スコア:5, 参考になる)
日本の探査機「はやぶさ」が獲得したイオンエンジンによる
巡航運転が出来れば化学エンジンより早く到着するかもしれませんね。
加速度は低いですが燃費が１０倍以上良いので、
「はやぶさ」に内蔵している燃料だけでロケット１段分の
速度を得れるそうです。
イオンエンジンには電気が必要ですが、
パイオニア１０号やボイジャーにはアイソトープ電池が
使用されています。機体からポールのような物が伸びて
先端に円筒形のようなものがついているのがそれです。
なんでも、放射性同位元素の崩壊時にでる熱を
熱電対で受けて温度差で発電するそうです。
温度差が得れる遠い宇宙に丁度良いそうです。
３０年持っている電池ってのが凄いですね。
プルトニウム電池（アイソトープ電池）のイオンエンジンだったら
原子力探査機ってことになるのかな？
Re:超遠距離こそ「はやぶさ」の技術が生きる (スコア:5, 興味深い)
完全に初期加速型ですね。
地球軌道を離れる人工物体としてはもっとも高速です。
打ち上げロケットはAtlas V 551で、これはH-IIAの
ほぼ2倍の打ち上げ能力を持っていますが、これを使って
500kgに満たない(はやぶさよりも軽い)探査機を打ち出します。
> 日本の探査機「はやぶさ」が獲得したイオンエンジンによる
> 巡航運転が出来れば化学エンジンより早く到着するかもしれませんね。
イオンエンジンの電力を賄うためには大型で重い原子力電池が
必要になりますか
Re:超遠距離こそ「はやぶさ」の技術が生きる (スコア:0)
による加速を行う(不要になった時点で切り離して質量を
削減すれば、以降のmassは節約できる)か、いっそのこと
ソーラーセールで加速すれば良いのかも知れませんね。
Re:超遠距離こそ「はやぶさ」の技術が生きる (スコア:2, 参考になる)
> による加速を行う(不要になった時点で切り離して質量を
> 削減すれば、以降のmassは節約できる)
太陽電池パネルを使ったイオンエンジンは、この手の深宇宙ミッションには向きません。
太陽からの距離が地球-太陽間の2倍になったら推力は1/4に、4倍になったら1/16になるので。
4倍の距離まで使ったとしても、冥王星までの行程のたった10%です。
離れても推力を維持したければその分大きな面積の太陽電池パネルが必要になり、重量に跳ね返ります。
Re:超遠距離こそ「はやぶさ」の技術が生きる (スコア:3, 参考になる)
それは発想が貧困. 冥王星ぐらい遠いのなら一旦地球軌道内に向けて進み, その間に太陽電池を使って加速して所要の速度を得るという軌道も考えられます. 地球軌道外の天体に行くからって馬鹿正直に軌道外に打ち上げる必要は全く無く, 例えばカッシーニ [planetary.or.jp]なんかは金星をスイングバイして土星まで行っていますし, ガリレオ [planetary.or.jp]に至っては地球軌道内を2回も回ってから木星に行っています. 冥王星クラスの深宇宙ミッションでイオンエンジンによる加速も加えたら, 前述した例の様に1年以上も地球内軌道にとどまることはありませんが, それでも数か月間は加速に必要なエネルギを得られるでしょう.
もちろん火星以遠まで行ったら太陽電池は使い物にならないでしょうが, それまでに加速を終了させれば良いだけの話です. 後のミッションでの加速に余分な質量が邪魔というのであれば切り離せば良いだけであって, これは従来の多段式ロケットと全く同じです.
Re:超遠距離こそ「はやぶさ」の技術が生きる (スコア:1, 参考になる)
> もちろん火星以遠まで行ったら太陽電池は使い物にならないでしょうが, それまでに加速を終了させれば良いだけの話です.
それでは、推力が極端に低いかわりに長い時間をかけてゆっくり加速するというイオンエンジンの長所を生かせませんね。
たとえばはやぶさの場合、60数kgの推進剤を消費するのに3年近くかかります。数ヶ月しか使えないのでは得られる加速もそれなり。推力を増やすためにエンジン数を増やしたり大型のエンジンを使うなりすれば、その分エンジンが重くなっていきます。
こういうミッションには、もう少し推力密度の高いホールスラスター等の方が向いているでしょう。
Re:超遠距離こそ「はやぶさ」の技術が生きる (スコア:0)
放熱も速やか？
でなければ向きを変えて回避するんでしょうか。
薄膜化した太陽電池ならソーラーセイルという別のメリットも。 (スコア:2, 参考になる)
宇宙大航海時代の扉を開く鍵は帆船です。
http://www.isas.ac.jp/ISASnews/No.288/mission-05.html
実は、来年度の予算承認待ちだとか・・・。
お家芸？のイオンエンジンとソーラーパネルを兼ねたセイルの
複合推進機関とは、例えて言うなら動力帆船でしょうかね。
薄膜大面積の太陽電池を生かし、外惑星探査に付きものの
原子力電池を使わないっていう新機軸にも注目でしょう。
野心旺盛で飽くなき挑戦に心躍ります。
（原子力電池に使われるプルトニウムは日本じゃ不要な物議を
醸すだけで、ただでさえ資金とマンパワーの限界で働く
スタッフに余計な労力を使わせるのを避けたいというのが本音
に近いだろうけど。（米国でもカッシーニ打ち上げ時と地球
スイングバイの時は一部市民団体が騒いだらしいが、日本じゃ
どうなるか容易に想像が付きそうだ。））