自由研究 宇宙戦争

質問

宇宙での戦争の事を
自由研究にしようと思うのですが

かならず実験をしないとだめなそうなので
どのような方法で
どんな実験をすればいいと思いますか

参考にしたいです
教えてください

ちなみに今考えているのは無重力空間と似た環境を作り(水なんかで)
そこで何かしらする実験です

回答No.7

noname#175206 · ベストアンサー

そうですね、宇宙は真空で無重力ということになるでしょうか。

　真空というのは、作るのが難しいでしょうね。そこで、ある程度は重さのあるものを使えばいいでしょう。落下の実験でも、重いボールなどでしたら、空気抵抗が無視できるくらいの精度が得られます（自由研究としては、ですが）。

　無重力はもっと難しくなります。部屋を無重力にすることはできません。一時的にでも無重力を作る実験施設は、高い利用料がかかります。そこで、部屋は三次元ですが、一次元少なくして、二次元の平面ということではどうでしょうか。なめらかで平らな板を使うのです。実験は二次元になりますが、そこを考察して三次元ではどうなるかを考えることになります。

　たとえば、こんな実験が思いつきます。板の周囲に硬い四角な棒を接着しておきます。パチンコ玉か、ビー玉のような、よく転がる小さいけど重めのボールをたくさん用意します。さらに押せばスーッと走るミニカーとかチョロQなどを1台用意します。

　ボールを1個、勢いよく板の上に転がします。ボールはしばらくは、板の端の棒にぶつけり跳ね返りながら、板の上を転がります。
　ここでミニカーを板の端から反対側まで走らせてみます。余程に運が悪くない限り、ミニカーとボールがぶつかってしまうことはないでしょう。

　しかし、板の上を転がりまわるボールの数をだんだん増やしていったらどうなるでしょうか。ミニカーはついには、板の反対側までたどり着けずに、ボールにぶつかりまくるようになるでしょう。

　実は、宇宙にはスペースデブリというものがあります。それは人間が宇宙にまき散らしたゴミです。ロケットを飛ばすたびに、スペースデブリは増えてきています。宇宙では、意図的にスピードを合わせない限り、何もかもがものすごいスピードで飛び回っています。スペースデブリも同じです。スペースデブリがロケットや人工衛星や宇宙船や宇宙飛行士にぶつかって、大事故になることが心配されています。

　ケスラーという人が、実際にどのくらいの数のスペースデブリがあると、ついには絶対にロケットで宇宙に飛び出せなくなるか（つまり、ロケットを打ち上げてもスペースデブリに邪魔され、壊されてしまう）、計算したことがあります。そのため、そういう人類がスペースデブリのせいで宇宙に行けなくなるような状況を、ケスラーシンドロームといいます。

　上の実験は、そのことを体感することを考えてみました。板が難しければ、風呂に水を張り、発泡スチロールのくずをまいて、模型のボートでやってもいいでしょう。上の実験で、ボールが動いていることは本質とは関係ありませんから。要するにぶつかればアウトということです。

　もし、フィクションであるような宇宙戦争を地球の衛星軌道なんかでやったら、膨大な数のスペースデブリがばらまかれるでしょう。もう二度と人類は宇宙に行けなくなります。つまり、宇宙戦争なんか、実際には絶対にやっちゃ駄目なんですね。

お礼

遅くなってすいません

スンごく参考になりました

ありがとうございます

回答No.6

noname#208392

やったことないからアイデアだけです。

戦争でもいいですか、宇宙空間で事故を起こしたらどうなるか、ということで、真空中でのものの振る舞いを観察する、というのはどうでしょう。
宇宙戦艦に乗っているとするでしょう？突然外壁に穴が開いて、搭乗員が外に吸い出されたら、どうなってしまうとおもいますか。
ちょっとグロいテーマですが、そもそも戦争というテーマがグロいのですから勘弁してください。

適当な容器を作って、真空（というか低圧）に引いて、いろいろな物が中でどう振舞うか見てみるのです。
人体の代わりとして何を使うかというのもテーマになります。ただし、生き物を入れないでください。これは絶対に守ってください。守ってくれなきゃアイデアをあげません。

まず一般的に、物質が低圧中でどう振舞うか見るために、ふたのない容器に水をいれて見ましょう。
人体をシミュレートするために、まず、空気で膨らました風船を入れてみましょうか。
あるいはカステラみたいな方が近いかな？
いや、人間の体の大部分は水だといいますから、次に水風船を入れてみましょうか。
身の回りのものを手当たり次第に試してみるといいです。

実は、私のオリジナルのアイデアではなくて、いつかディスカバリー・サイエンスかなんかの子供向けの番組でやってたんですけどね。
もちろんディスカバリー・サイエンスではきちんとした機械で真空を引いていましたが、小学生（ですか？）の自由研究じゃ、きちんとした設備は無理でしょうね。まぁ、真似事だけもいいのではないですか。

まず真空ポンプが必要で、ウェブでちょっと見てみましたが、
http://www.tech-jam.com/scientific_research_equipment/vacuum_pump/index.phtml
ちょっと高いですね。あるいは、こんなんでもいいのではないかな。
http://web.kyoto-inet.or.jp/people/ebisan/sinkuu.htm

真空ゲージはこれはちゃんとしたものを買うしかないようです。
http://www.activeshop.jp/item/8-516-02
どれだけの圧力で観察したのか分からなければ「夏休みの自由研究」といえども、"研究"に値しません。
これはなんとか調達してください。

容器はなんか工夫してください。コルク栓の広口瓶が、ハンズあたりに売ってませんかね。
コルク栓が吸い込まれちゃうかな。
そうしたら、普通のねじ込みのふたの広口瓶がつかえるかな。

ふたに穴空けて、パイプを通し、ホースにゲージと真空ポンプをつなぐ、というふうになります。
ただ、気密性を確保するのは工夫がいりますし、特にふたにパイプを通してどう固定するのかは、大きな課題になります。
粘土や接着剤でうまく固定できればいいですが、私ならブレージングしてみるかもしれません。
お父様やお兄様に手伝ってもらってください。実験用具を準備するだけでも、私なら花丸あげます。

映画などでまれに宇宙服無しで宇宙空間に出たらどうなるか、というのを描写している場面があります。
レポートでは自分の実験結果と映画の描写を比べて、どの映画が自分の実験結果に近そうか比べてみると、興味深いレポートになると思います。

お礼

ありがとうございます！

回答No.5

cliomaxi

宇宙空間と地上での戦闘との違いを考えてみましょう。
無重力は簡単には再現出来ません。
もう一つは空気です。
地上では空気があるおかげで「遠近感」が生まれますから「目視」による戦闘が可能です。
しかし空気の無い宇宙空間ではこの遠近感がありませんから目の前に人がいるのか、遠くに巨大ロボットがいるのかは判別出来ません。
と言う事はレーダーやセンサー等を利用した遠隔操作の戦闘（戦争）になります。
最近では地上でも行われていますが、宇宙ではほぼ100％これになってしまいます。
※ガンダムのミノフスキー粒子は本来は無いであろう筈のモビルスーツ同士の肉弾戦の説明のためなのです。

レーダーもセンサーも難しいですから、例えばラジコンカーにWEBカメラを載せて、遠近感が解らなくなる様に真っ白の大きな箱か何かに入れて目標を作っておいて、WEBカメラの画像をパソコンの画面でセンサー役の人がそれ見ながら指示を出し、パイロット役の人がその指示だけでラジコンカーを操作して目標に到達させるとか。
これでは実験というより遊びだな。

回答No.4

kyo-mogu

まず、あなたが考える宇宙戦争の検証をすることです。

　思考実験というのは頭の中で考えて実験することですが、これを行うには基本的な事を理解した上で行わないと難しいです。

　地上で無重力の実験をするには飛行機に乗って自由落下を行うか、遊園地のフリーホールに乗って行う事がテレビでは使われていますが、お金もかかりますし、遊園地で物を持った状態では一般では許可されない可能性があります。

　まず、あなたは宇宙戦争で戦闘機のパイロットと仮定します。
「緊急招集。身近にある物で宇宙服を作れ」と命令が来ました。

さて、宇宙では機密性が大切ですね。ショックを防ぐには？　水やら食料などはどうしましょうか？

　結果は？

では、健闘を祈る。

回答No.3

mn1613a

思考実験をしてみましょう

回答No.2

takuranke

＞無重力空間と似た環境を作り(水なんかで）
無理。
水の中も無重力ではないし、摩擦があるので宇宙空間とは異なり実験結果は正確ではないでしょう。
シミュレーターしかないのでは。
ただし、ソフトは市販されていないと思うので、どこかの大学で借りるか大枚はたいて買うか、自分で作るか。
大学で借りても、条件設定は自分でやらないとだめです。

お礼

そうですか…

ありがとうございます

補足

宇宙での現象、法則なんかは
簡単でもいいので証明できる実験はないですか？

回答No.1

sailor

面白いテーマですが実験は難しいでしょうね。重力による影響の他に、もう一つ空気抵抗による影響も考慮しなくてはならないからです。じつはこの二つがあるので、宇宙での戦争は地上のようには絶対にならないのですよ。アニメなどのあるような宇宙船どうし撃ち合って大爆発とか、ロボット同士の取っ組み合いや刀などを使った斬り合いや殴り合いもできません。

実験自体は難しいのですが、いくつか実際にはアニメのようにならない理由を書いておきます。
まず、戦闘機どうしの撃ち合いなどですが、宇宙には空気も重力もないため、もし敵に弾があたって爆発でもしたら、爆発した破片は爆発した時のスピードのままでどこまでも飛んでいきます。地球上では空気や重力があるため、ある程度離れてやれば大丈夫ですが、宇宙ではどんなに離れても爆発した時の速さのままでどこまでも飛んでいきます。ものすごい勢いで飛び散っていく破片の中に戦闘機が猛スピード突っ込んで行ったら、撃った方も無事では済まないですよね。正しい方法はすれ違いざまに後ろに向けてミサイルなり弾丸なりを撃って、そのまま全速力で逃げて何か（何かがアレバの話ですが）の陰に隠れて破片をやり過ごすしか、破片と同じ速度で飛びながら徐々に速度を落とし破片に追い抜いてもらうしかないでしょう。

戦闘機が急旋回したり宙返りしたりも命が惜しければやらない方がいいでしょう。宇宙ではすべてのものがとんでもない速度で飛んでますので、急旋回などすると遠心力でパイロットはぺちゃんこになります。

ロボットが剣をもって切り合ったりもできません。無重力空間で空中に浮いた状態では剣を振り降ろすと、反動でロボット自体が上をむいてしまいますし、やりなどを投げると反動で槍が飛ぶのと反対の方向に飛んでいってしまいます。殴り合いも相手にしがみついてボカスカ殴ることはできますが、強烈なパンチをというわけにはいきません。パンチを出すと体が反対の方向に回ってしまいまるで力の抜けたパンチにしかならないでしょう。かっこ悪いことおびただしいですね。

あとレーザーなどの光線兵器もよく出てきますが、相手の砲撃を見てからよけたりもできません。砲撃が見えたということは光線はもう届いているということですから、届いてからよけても無意味ですよね。

惑星の軌道上を自由に飛びまわるのもかなり無理があります。地球上と違い空気がありませんから翼は付いっていても全く意味がありません。高度を調整するには惑星の引力と宇宙船が飛ぶことによってできる遠心力の強さで決まりますから、減速すれば落ち、加速すれば上昇するという動きになってしまいとても、空気あるところの戦闘機のような動きはできません。スペースシャトルでもあの翼は地球に帰ってくるときにしか役に立っていないのです。宇宙では速度を調整することで高度を変えています。地球にかえってくるときはほんの少し速度を落としてやれば、高度が落ちますのであとは空気があるところまでくれば摩擦で速度が落ちて行きます。あの立派な翼は空気が十分あるところまで降りてから初めて役に立つのです。

お礼

参考になりました！

とても詳しくありがとうございます

補足

◦宇宙には空気も重力もないため、もし敵に弾があたって爆発でもしたら、爆発した破片は爆発した時のスピードのままでどこまでも飛んでいく
◦急旋回などすると遠心力でパイロットはぺちゃんこになる
◦反動でロボット自体が上をむいてしまう
◦やりなどを投げると反動で槍が飛ぶのと反対の方向に飛んでいってしまう
◦パンチを出すと体が反対の方向に回ってしまう
◦砲撃が見えたということは光線はもう届いているということ
◦高度を調整するには惑星の引力と宇宙船が飛ぶことによってできる遠心力の強さで決まる
のどれか
実験で証明できませんか？