宇宙飛行機

質問

スペースシャトルはロケットで宇宙まで飛ばされますが、自力で離陸、飛行し、尚且つ地球の引力圏外まで有人で飛行できる乗り物（スター・ウォーズに出てくるような）は、資金に糸目を付けなければ作れるのでしょうか？
また無理だとしたら、上の引力圏外の条件を、衛星軌道上までにしたものならば可能でしょうか？
ずっと気になっていたので聞いてみました。
JAXAの技術者さんみたいに詳しい方、自分にでも分かるような易しい回答をお願い致します。

回答No.3

First_Noel · ベストアンサー

現状では「現状では不可能だが，技術開発で可能」となります．

ロケットの運動はロケット方程式（「ツォルコフスキーの式」とも呼ぶ）で
記述されますが，単純にこれを単段式ロケットに当てはめると，
燃料が９５％，残りの全て（ペイロードのみならずエンジンや電気系統，
搭乗する人間やその保護機能など）を５％で実現せねばならず，
これはとても実用的なものではありません．
（荷物を積まないスペースプレーンは意味がありませんので．．．）

そこで，最初はジェットエンジンで飛び立ち，加速と高度上昇と共にエンジンを
ラムジェット，スクラムジェット，ロケットエンジン，と切り替えることで
本来ロケットのみで加速していた分を賄おうと言うのが，現在のスペースプレーンの
構想です．

例えばスクラムジェットでマッハ１５まで加速してやると，
ロケットエンジンでの加速（専門用語で「速度増分」と言います）は，
秒速２～３ｋｍ程度で済み，現実性が見えて来ます．

スクラムジェットの研究開発は，ＪＡＸＡ（旧ＩＳＡＳや旧ＮＡＬ）でも行っており，
いつかはスペースプレーンは実現するであろうと思いますが，
技術的なことの他，経済性も考えると，まだまだ先のようではあります．
（エンジン自体は実験的に既に作動しています．）

お礼

詳しい説明で、ツォルコフスキーのロケット方程式のところは、サイエンス番組でちょっと聞いたことあるかなあ、ぐらいなのですが、とても参考になりました。やはり宇宙開発では技術面だけでなく研究開発費も壁になるんですね。ビル・ゲイツみたいな人達がたくさん宇宙開発にハマってくれれば、一気にスペース・プレーンも実現できそうですが・・・・
ありがとうございました。

回答No.5

SortaNerd

どうも単独宇宙往還機はエンジンよりも機体材料の問題が大きいようです。スクラムジェットなどの技術は一応(実験室レベルでは)完成しているんですが、大きな機体を軽く頑丈に熱に強く作ろうとすると現在の材料では作れないとか。エンジンが複雑な分どうしても機体は大きくならざるを得ません。
そもそもスペースシャトルの大きさでもかなり無理していて、あれは機体強度が弱いので事故が起こるとすぐ空中分解してしまう。ソユーズなどの使い捨てロケットのほうが絶対的に安全なんです。スペースシャトルも近々製造中止でアメリカもこれからは使い捨て路線のようです。
NASAの次期プロジェクトが、スペースシャトル補助ロケットの上にスペースシャトルメインエンジンを1個(注:スペースシャトルには3個ある)載せた冗談のようなデザイン。(まあ枯れた技術の方が安全なんだろうけども…)

お礼

次期プロジェクトのデザインを見ると、スペースシャトルってやっぱり無理があったんだって感じてしまいました。
回答ありがとうございました。

回答No.4

First_Noel

＃３です．補足を．．．

軌道速度を達成せず，単にあがっておりるだけ，
又は弾道飛行に限れば，お金をかければ現状技術でも出来ます．

それは，Ｘプライズでも既に証明されましたね．

回答No.2

blackblock

賞金がかかった高度100キロの有人弾道宇宙飛行が成功しています。
民間による宇宙旅行ビジネスが始まろうとしています。

http://pcweb.mycom.co.jp/news/2004/10/05/100.html

http://pcweb.mycom.co.jp/news/2003/04/22/21.html

お礼

弾道ですが、参考になりました。
でも民間の会社の創設者はどこから資金を練りだしたんでしょうか・・・？
ありがとうございました。

回答No.1

neKo_deux

いわゆる「スペースプレーン」ですね。
スター・ウォーズみたいな個人用の乗り物(セスナとか？)は構想されていませんが、ジャンボ機みたいな位置付けになると思います。

jaxa - スペースプレーン
http://spaceinfo.jaxa.jp/note/rocket/j/roc13_j.html

> 地球の引力圏外まで

やっぱり、商業的には人が乗る以上、目的地が無いと成功しないように思います。
火星だの金星だのに殖民が始まって…なんてのもまだまだ未来の話でしょうし。

お礼

スペース・プレーンですか。ただの学生なので参考になりました。でも開発までには時間がかかりそうですね。個人が所有して火星に行ける日がくるのはいつでしょうか・・・・
それまで文明がもてばの話ですが・・・・
ありがとうございました。