初の民間宇宙船、「スペースシップ・ワン」が、・・・・・

質問

スケールド・コンポジッツ社の民間宇宙船「スペースシップ・ワン」が、２週間以内に２度の宇宙飛行（高度１００キロ）を達成して賞金１０００万ドル（約１１億円）を獲得しました。

http://www.asahi.com/special/space/TKY200410040324.html

でも写真を見る限りでは宇宙船というより、完全に飛行機なんですけど（笑）

質問は、
１．高度１００キロって、これはほんとに宇宙なんでしょうか？（宇宙空間との境界は便宜的に高度80kmから120kmあたりとされているようですが）
２．従来の打ち上げスタイルによらず、航空機に上空まで運んでもらい、あとはロケット噴射で飛行したようですが、この方式で第一宇宙速度約 7.9 km/s。を得られるでしょうか？
３．得られた場合、通常、低軌道と呼ばれる衛星でも300kmだと思いますが、高度100km程度で、周回飛行は可能でしょうか？（希薄でも大気との摩擦が大きそう）

上記は質問No,1032208からの関連質問です。1032208の方も締め切っていませんのでぜひ見てくださいね♪

回答No.1

shishishishi · ベストアンサー

いやあ、むづかしい質問ばかりですねえ。（笑）

> １．高度１００キロって、これはほんとに宇宙なんでしょうか？（宇宙空間との境界は便宜的に高度80kmから120kmあたりとされているようですが）

昼でも真っ黒な空に星が瞬いている世界が「宇宙」とするなら、成層圏(地上50kmほどまで)の上から「宇宙」になりますね。
ほぼ「真空」状態が「宇宙」なら、中間圏(地上90kmほどまで)より上が「宇宙」です。
では、スペースシップワンが賞金をもらえる基準の100kmはどうしてか？それは、「国際航空連盟(FAI:Federation Aeronautique International)」による宇宙の定義が"高度100キロ以上"となっているためです。
ですから「宇宙」なのでしょうね。

> ２．従来の打ち上げスタイルによらず、航空機に上空まで運んでもらい、あとはロケット噴射で飛行したようですが、この方式で第一宇宙速度約 7.9 km/s。を得られるでしょうか？

ここはぜんぜん自信がありませんが、理論上は可能だと思います。でも多分、今の技術ではまだクリアーすべき問題点があるので実現不可なのでは？

> ３．得られた場合、通常、低軌道と呼ばれる衛星でも300kmだと思いますが、高度100km程度で、周回飛行は可能でしょうか？（希薄でも大気との摩擦が大きそう）

打ち上げ方法はともかく、高度100km程度で、周回飛行は理論上可能のはずです。
「領空」という概念がありますね？「領空」とは、平面的には「領土」と「領海」の上ですが、立体的となる高さについては、「大気圏内」という漠然とした見解だけです。　
しかし、これでは困る場合があるので、「人工衛星の最低軌道となりうる、地上１００キロ以上は領空ではない」とされています。　

逆にいえば100km以上は人工衛星の周回飛行は可能ということでしょう。(ただし、書かれたように非常に希薄でもまだ空気があるため長期の運用は困難と思いますが)

やはり、空と宇宙の境目は100kmが妥当なようですね。

お礼

お礼が遅くなり、ごめんなさい。

難しい質問を３つともこたえていただきありがとうございました。

１番の宇宙の定義はとても参考になりました。
２番は現時点ではやはり実現不可ですか。
３番の領空の捉え方、目からうろこでした。

ありがとうございました。

回答No.4

nozomi500

2：ロケットエンジンの燃料を節約するためには、ジェットエンジンで加速してからロケットエンジンを使うのが効果的です。
ロケットエンジンの「燃料」には「酸素」も含みますから。

訓練した宇宙飛行士とちがい、民間人を乗せるには、加速度に耐えることも考えなくてはなりません。（旧ソ連の「ミール」で飛ばれた秋山さんを思えば、「飛行士」でなくても「打ち上げ」には耐えられるのでしょうが）

宇宙だけ飛ぶならば、主翼はいらないのだけれど、着陸で滑走路を使うなら、「飛行機型」になるのはいたしかたないところですね。

スペースシャトルの最初の実験飛行のときにも、ジャンボジェットの背中に乗っていました。

お礼

ありがとうございました。

回答No.3

manda

１，３はすでに出ていますので、２の点についてです。

　（出所は忘れましたが）スペースシップワンはマッハ1.5 まで飛
行機で加速してから空中発射し、マッハ３になったのですね。
　最高速度の半分まで飛行機で加速してもらったのだから、ずいぶ
ん楽ができたはずです。

　7.9 km/s まで出したいとき、マッハ1.5 からスタートすることで
楽ができるでしょうか？
　マッハ1.5 は 0.5 km/s です。
　7.9 km/s の 6.5% です。
そのぶんだけ、燃料 ( ただしくは推進剤ですか ) を少なくできます。
　（　ロケットの打ち上げ時には、「たくさんの燃料をかかえた
　　　物を加速せねばならないために、たくさんの燃料が必要」
　　　という一種の悪循環になっているので、逆に、節約できる
　　　となると 6.5% よりももっと減らせそうですが、それでも
　　　20% も 30% も減らせる訳ではありません。　）

　さて、スペースシャトルの質量は、ここに書いてあります。
　http://iss.sfo.jaxa.jp/iss_faq/faq_sts_02.html

　2000ｔよりもちょっと軽い… 1900ｔ？ 1800ｔ？…を運べる輸送
機は無いでしょう。
　今ある最大の輸送機は、おそらくこれでしょう。
　http://sukhoi.s7.xrea.com/pukiwiki/pukiwiki.php?An-225

　これの７倍の大きさで、しかもマッハが出せる、そんな飛行機を
作って、シャトルがちょっとだけ安上がりになる…
　そんなシステムを開発したいですか？

お礼

なあるほど。

２番の技術的な問題がよく理解できました。

ありがとうございました。

回答No.2

terad

以前スペースシップワンの質問をした者です。

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=903950

僕のもらった回答に中にかなり
具体的なことが書かれていますから
参考にしてみて下さい。

スペースシップワンがスペースプレーンと
呼ばれる所以は、簡単に言うと昼間なのに黒い空が
見える場所で、弾道飛行したということみたい
です。

かつてのＸ－１５と同じとのご回答も
いただいたので、自分なりに調べたの
ですが、１００ｋｍ近辺で青い空が
一気に黒い空になるみたいです。
Ｘ－１５は何度も上昇を試みて
一瞬星空が見えて、そのまま落下
ということを何度も繰り返した
ようです。

スペースシップワンは弾道飛行の途中で
羽の向きが変わるようになっている
みたいですね。
飛行中のビデオ映像も見ましたが、
暗黒の空のもと、眼下には青い
大気の層が見えていました。
やはり、宇宙に行ったと言って
いいのではないでしょうか？

参考URL：

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=903950

お礼

同じ疑問を持たれてたんですね♪

参考になりました。
ありがとうございました。