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そういう物を作る技術とか、そんなんじゃない別の画期的な技術 (大気の侵入を防ぎ、超音速物体がいきなり飛び出しても大丈夫な何か) ってのは大変に魅力的でワクワクするんですけど相当に難しいんでしょうねぇやっぱり…。
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開いた括弧は必ず閉じる -- あるプログラマー
前から思っていたのだが (スコア:1)
どっちかというと、安価に機材を軌道に載せる技術開発が向いている気がします。
化学燃料ロケットよりも、マスドライバーやイオン系などの電磁気推進系を必死に研究して欲しいなぁ・・・というのが個人的な意見です。
Re:前から思っていたのだが (スコア:0)
それでも向いていないでしょうか。
技術的な意味合いではないと解釈してよろしい？
＃曖昧な文言に、色んな意味で釣られてる気がするのでAC
Re:前から思っていたのだが (スコア:1, 興味深い)
例えば、減圧したパイプ内をリニアで予備加速したあとで、マスドライバーで打ち出すシステムとかの方が、研究者としても楽しいんじゃないのかなぁ、作ってて。さすがにトン単位のものを打ち上げるのはしんどいでしょうけど、Kg単位のものを何個も打ち上げるシステムとかなら数年以内にできないのかなぁ。未開拓な分野だけに、100億単位の金つぎ込めば、ある程度の成果を期待できる気がするんですよ。
それに再使用も有人も、スペースシャトルで実現しちゃっているシステムですし・・・もちろん現在の技術でとか、日本が、とかいろいろと意義や大義名分はあるんですけど、それもバブルの頃から引き継がれた気がしないでもないです。
Re:前から思っていたのだが (スコア:2, すばらしい洞察)
4Gで加速可能な投射機構を用いて、ペイロードを7.8km/sまで加速するのに、条軌長はどのくらい必要でしょうか？
リニアとかマスドライバとか言う人は、第1宇宙速度というものを舐め過ぎです。空気取り込み式エンジンも同じ。秒数百メートルの速度を稼ぐ程度では、SRBの代わりにしかなりません。
実際のところ、HOPEがバブル以前の空気を引きずった迷走プロジェクトであるのは間違い無いでしょう。そもそも現状での実現可能性の極めて薄いプロジェクトです。プロジェクトの士気の問題もあるのかも知れません。あとNALだし……
Re:前から思っていたのだが (スコア:1)
さて、有人をあきらめろというのは4Gなんてなまっぬるい加速じゃなくて、10G以上(100Gでもいいです)の加速を使いたいってのが一つあります。
リニアも射出機であればそこそこに速度が出ます。ただ、ある程度の体積の物を加速するために、減圧パイプはいるかなぁと。
で、パイプはもちろん地下がメインですね。数十㎞もトンネル掘れるんですし、数㎞くらいのトンネル掘ってパイプ設置して、加速器みたいに中は減圧します。
そこでリニア射出で秒速1～2kmまで加速して、ローレンツ力で7.8まで加速できんかなぁとね。
軌道エレベータ作るより安くできませんかね?
ケーブル素材をいまから研究開発するより、現実的だと思いませんか?
しかも、やるなら日本がやるべきだと思っています。リニアの技術だって、超伝導の技術だって、トンネルの技術だって、建築の技術だって、いろいろと恵まれているんですよ。
Re:前から思っていたのだが (スコア:2, 参考になる)
瞬間的な衝撃荷重だと10Gくらいまではイケル可能性がありますが、それも一度振動試験してみないといけません。
ひとつひとつ打ち上げるものを試験にかけないといけない、その境界が大体4Gあたりかなぁ、そう思っています。
あ、あとローレンツ力加速は止めておいたほうが良いかと。加速を続けるためにどのような電流、電圧が必要か計算したことがありますか？ 私は以前、1グラムの恒星間探査機を加速するのに必要なハードウェアを検討してみて、ちょっと泣いた記憶があります。
あと、磁場遮蔽だけで装置の成立可能性が大きく揺らぐ気が。
Re:前から思っていたのだが (スコア:1)
> めにどのような電流、電圧が必要か計算したことがありますか？ 私は以
> 前、1グラムの恒星間探査機を加速するのに必要なハードウェアを検討して
> みて、ちょっと泣いた記憶があります。
あのー、ローレンツ力は荷電粒子が磁場で曲げられる力でして、
軌道を曲げることは出来ても、速さをアップすることはできないはずですけど、
どのような計算をされたのか教えていただけないでしょうか。
Re:前から思っていたのだが (スコア:1)
ので、説明はやっぱりいいです。
Re:前から思っていたのだが (スコア:1)
http://www.ted.isas.ac.jp/spc/railgun/railgun.html
実験の動画付きです。
http://homepage.mac.com/xantia93/ISAS/iMovieTheater7.html
Re:前から思っていたのだが (スコア:1)
そういう物を作る技術とか、そんなんじゃない別の画期的な技術 (大気の侵入を防ぎ、超音速物体がいきなり飛び出しても大丈夫な何か) ってのは大変に魅力的でワクワクするんですけど相当に難しいんでしょうねぇやっぱり…。
Re:前から思っていたのだが (スコア:1)
材料を打ち上げて、軌道上/宇宙空間で物をつくるよりは、地球上で物を作って人も精密機器も耐えられる加速度で打ち上げる方が、いつでも圧倒的にコストは安いと思います。
＃とんでもない量の物流があるのであれば、話は少しは変わってくるとは思いますが。
おー (スコア:1)
研究し甲斐があるってもんです。
減圧の維持については、ベイキングが必要なほど真空を保つ必要はないと思うので、機械的な仕組みと、あとはプラズマバルブを研究して・・・
Gの方は間欠的な加速と耐ショック技術を組み合わせてがんばる!
磁場遮蔽はリニアモーターカーでも問題になっていますから、いろいろ応用できそうですよね。研究成果は。
エネルギー問題は、例えばKEKのトリスタンも東電と専用契約で莫大な電力を消費していました。ですから夏の昼間の実験は行えません。今年はしんどいでしょうねー。やはり、近くに大きな発電施設と、大きなキャパシティが必要になりますよね。例えば、阪大の激光も瞬時に莫大な電力を消費しています。まあ、加速時間がある程度長いとすごい電力量になっちゃいますから、やはり間欠的に加速するのが良いのかなぁ。
お薦めはレーザ打ち上げです。 (スコア:1)
例えば10kmトンネルを掘って、10G加速するとします。秒1.3キロまでしか加速できませんが、とにかく考えましょう。時速五千キロと考えると凄いですが、宇宙には全然届きません。
真空に引くのはひと仕事ですが、物量の問題です。技術的難関は、全長に渡って気密を保つことです。特に電磁投射の場合、チャンバーに瞬間的に激しいストレスが掛かることが考えられます。
次の問題。ここまで加速するシステムだと、導体として超伝導物質しか考えられません。もちろん毎回コイルが破壊されてもオッケエなら別に良いのですが。
最大の技術的問題はその超伝導物質に流せる電流の上限です。高温超伝導物質では当分の技術的進歩を当て込んでも半世紀ぐらいは大電流を流せそうに無いので、投射質量にもよりますが、液体ヘリウム級の冷却が必要でしょう。
こうなるとコイルも冷却設備もチャンバーの中に入れたほうが良いですね。メンテナンスは格段に難しくなりますが。
……月面だとこれが格段に単純になります。月面の夜に入って充分冷えたところで運転すれば良いですし、経路長も余裕を持って取れるし、当然ながらチャンバーも必要ありません。それでも流せる電流の上限から、バカみたいな電圧を要求されます。
でも冷静に考えるとこの程度なら、減圧区間を走らせるより、フェアリングを被せたほうが楽ですね。
>Gの方は間欠的な加速と耐ショック技術を組み合わせてがんばる!
加速度は、ペイロードのあらゆる要素、あらゆる原子に平等に働きます。これを緩和しようとしたら、反重力が必要です。SF「マッカンドルー航宙記」に出てくる、縮退物質の円盤で逆から引っ張ってやる方法とか……
間欠になると、衝撃が問題になりますし、制御も面倒になりますね。
>磁場遮蔽はリニアモーターカーでも問題になっていますから、いろいろ応用できそうですよね。研究成果は。
磁場は電場と違い、遮蔽は面倒です。マイスナー効果もピン留め効果も万能ではありません。一番実用的なのは逆磁場を作ることですが、それは要するに……
私のお薦めは、レーザ/マイクロ波打ち上げです。
固体ロケットSRB-Aのてっぺんに10トン、うちペイロードが8トンという構成で打ち上げてまず秒4キロまで稼ぎ、そのあと光PLLで位相を揃えた、1ワット出力のレーザーダイオード五百万個、FFP広がり角1度の設備で3000度Kまで加熱してやります。最大毎秒1キログラムの推進剤消費で比推力は900秒。
レーザーダイオードの変換効率を50%と見込むと消費電力は10メガワット、ちょっと専用の発電所が欲しくなります。お薦めは太陽発電衛星を使った、軌道からのレーザ照射です。
電磁投射と比べると遥かに現実的な案だと思うのですが、賛同者は少ないっス……
Re:お薦めはレーザ打ち上げです。 (スコア:1)
> 五百万個、FFP広がり角1度の設備で3000度Kまで加熱してやります。
> レーザーダイオードの変換効率を50%と見込むと消費電力は10メガワット、
高々10メガワットでは、物質を3000度まで加熱するのは無理です。
10メガワットのレーザーなら、100リットルの水を一秒間に20度だけ
温度上昇させる程度の電力量です。
Re:お薦めはレーザ打ち上げです。 (スコア:1)
3000度ケルビンだと排気速度9000m/sくらいが期待できるので、ペイロードが落っこちないプラスアルファの推力は確保できるかと。