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近未来の宇宙船は気球系？
- 近未来の宇宙船は、気球系の戦艦が考えられる。
- 強化プラスチックのパネルによる液体攪拌同化エネルギーを利用し、重力エネルギーに変える仕組みを搭載。
- これにより、軽量で浮力を持ち、宇宙空間での航行が可能となる。
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質問者が選んだベストアンサー
地球の重力井戸の底で建造するなどという無駄なことはしないでしょう。ドックを月面か宇宙ステーションに建設してそこで建造するようになると思います。
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- foomufoomu
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気球は、地球の空気の中に浮かぶ、船や潜水艦のようなものです。 空気が薄くなる上空へ行くほど、浮力がどんどん少なくなって、ある高度以上には上がれません。もちろん真空の宇宙では使えません。 現在のところ、実験的に作られた気球の最高高度は地上50km程度だそうです。（普通の人工衛星は地上300km～3万km） しかし、気象観測、植物等の資源探索、電波の中継、には地上数十kmでも役に立つので、気球を使った恒久的な施設（超低空の人工衛星みたいなもの）の研究は進められています。 気球に似た、宇宙で使えるものとしては、宇宙ヨットがあります。太陽の光を反射して、推進力とする船です。 これの実験のために2012年にJAXAがイカルスを打ち上げ、帆を広げることに成功しています。 NASAはその前に2回実験して2回とも失敗しています。宇宙では、ロケットの姿勢を崩さずにロープを垂らすだけでも至難の業なんだとか。器用な日本人でないとできない技ですね。 しかし、宇宙ヨットは、太陽を中心とする周回軌道を回り、速度を上げれば外周側に移動し、速度を下げれば内周側に移動することを利用して、ゆっくりと太陽系内を移動するものです。なんせヨットなんですから、高速移動は不可能です。
- staratras
- ベストアンサー率41% (1498/3648)
回答者が「天文少年」だった半世紀昔、地球の上空１５００から１６００キロのほぼ円軌道を、実際に「気球型」の人工衛星「エコー1号」「エコー2号」が周回していました。これは金属コーティングをした極めて薄いフィルムでできた直径３０メートル（1号）、直径４０メートル(2号）の巨大な球(風船）で、地上のA局から発射した電波を、衛星の表面で反射して遠く離れた地上のB局で受信する仕組みの(受動型）通信衛星でした。受信機も増幅器も送信機もないので故障しない代りに、単純に電波を反射するだけなので、地上局から大出力の電波を発射する必要があり、もっと小型でトラスポンダを搭載した（能動型）通信衛星が実用化されるにつれて使われなくなりました。 電波だけでなく太陽光もよく反射しますので、この2つの人工衛星は肉眼でも非常に明るく（1等星以上）容易に見ることができました。(余談ですが、気球型ではありませんでしたが、ペガサス衛星という巨大な流星塵検出パネルを広げて太陽光をよく反射する人工衛星も当時は周回していたので、明るい人工衛星を見る機会は今より多かったように感じます） ただし、このような巨大でフワフワしたものを直接地上から打ち上げることはできず、折りたたんで打ち上げて軌道上で膨らませる仕組みでした。また「気球型」ですので大きさのわりに質量が極めて小さいため、この高度でも極めてわずかに存在する大気や、太陽光の放射圧の影響が普通の人工衛星よりはるかに大きく、高度が次第に低下していき(単なる巨大な風船なので、高度が下がってもエンジンを作動させて再び高い軌道にすることは不可能です）、1号は打ち上げ後7年余り・2号は5年余りの寿命で大気圏で燃え尽きてしまいました。また先に打ち上げた1号が途中で形がへしゃげてきて反射効率が悪くなったため、2号ではフィルムの材料が変形し難いものに変更されました。「気球型」衛星には弱点も多かったのです。 このほか意外に思われるかもしれませんが、高高度まで上昇できる気球は宇宙を「観測する」手段としては今でも役に立っています。上昇できる高さは４０km程度が上限ですが（それでも航空機よりはずっと高い）、人工衛星やロケットの打ち上げとは比較にならないほどコストがかからず、(衛星軌道に達しない）ロケットの打ち上げよりははるかに長時間観測できて、観測器の回収もほぼ確実に可能だからです。 結論を言えば「気球」は、宇宙開発や観測がロケット・人工衛星中心の時代になっても、特別な用途では現在でも有用だということです。ただし人間が搭乗する宇宙船の本体としては、現在の技術では不可能でしょうし、わざわざそのような構造にしなければならない積極的な理由が思い浮かびません。
- kagakusuki
- ベストアンサー率51% (2610/5101)
>重力での浮力に影響がないくらいの重さで作り という条件を満たし機体構造は要するに軽量という事なのですから、 >あまりにも大型だと 成り立ちませんから、質問者様の考えておられる事は矛盾しています。 そもそも、気球が空中に浮かぶ事が出来るのは空気の浮力があるためであり、空気の薄い超高空では十分な浮力を得る事が出来ませんから、 >気球の能力 によって >大部分が宇宙までの空間で浮き上がる 事など不可能です。 又、例え気球の能力ではなく、エンジンの推進力によって気球を宇宙にまで上昇させるのだとしても、質問者様が仰っておられる内部に充填した気体の圧力によって形状を保っている様な構造は、上昇時の風圧を受けて変形してしまい、機体外部の気流から受ける空力力の大きさと向きが大きく不規則に変動するため、機体の姿勢を保つ事が出来ませんので、まともに飛行する事も出来ません。 又、衛星軌道上には数多くのスペースデブリが高速で飛び回っており、機体が大きなものほどその様なデブリに衝突する確率が大きくなりますから、気球の様に表面積を極端に広くしなければならない様な構造をしているものは、比較的短期間の内にスペースデブリが衝突して穴が開いてしまい、機体の形を保つために内部に充填していた気体がその穴から漏洩して失われる事によって壊れてしまいます。 この様に問題点ばかりですので、気球型の宇宙船などというものは実現不可能ですし、例え未来の技術によってその問題点の幾つかが解決される様な事が有ったとしても、無駄に機体を大きくせざるを得ない構造であるという点や、空気抵抗が非常に大きくなるという点が変わる訳ではありませんから、実用化するメリットがありません。 その様な構造を持つ宇宙船を作る事が出来るだけの高度な科学技術があるのなら、その科学技術を、従来型の構造を備えた巨大な宇宙船を飛行可能にする事や、簡単に打ち上げ可能なサイズの小型軽量の宇宙船に気球型宇宙船よりも高い性能を与える事などのために用いた方がはるかに有益です。
重力エネルギーに変えるならそれは気球じゃなく重力制御じゃないすか？ 所謂「反重力装置」ですよ。 自ら重力を制御し推進力とするのです。 重力で浮力と言うなら斥力ですね。 真空では浮力は生じません。 これは質量がマイナスの状態です。 こちらは重力制御ではなく、質量制御ですね。 宇宙船の質量を自由にコントロールする。 どちらにしても人類が未だ知る由もないハイテクノロジーです。
- SPROCKETER
- ベストアンサー率26% (2125/7983)
漫画だから信じてはいけません。ヘリコプターの下に立ってみればわかりますが、凄い強風で砂や埃が舞い上がって、眼も開けられないぐらいです。巨大な宇宙船が空中に浮かぶぐらいの推進力で噴射したら、地上に立っているのは不可能でしょう。みんな飛ばされますね。 ロケットを打ち上げる時に、どうしてあんなに広い場所が必要なのかと言えば、爆発事故の危険もありますが、噴射ガスで生じる熱風が凄いからです。ＣＧアニメのようなことは現実には出来ません。 ＣＧアニメの演出はヘリコプターや飛行船のイメージで作られているので、巨大な宇宙船の真下で人が動いていたりしますが、ロケットエンジンで飛行する宇宙船では、真下に人がいたら熱風に吹き飛ばされて死にます。 宇宙船が地球大気圏を通過する時に、表面が高温になるので、高温の外壁を捨てたり、放熱板を広げるなどして、放熱しなければならないのですが、ＣＧアニメでは無視して飛んでいるでしょう。あれでは宇宙船が壊れます。 宇宙船に窓が多過ぎて構造強度を保てないとか、表面が凸凹過ぎて摩擦が大き過ぎるとか、漫画の発想で作られているＣＧアニメは現実には不可能です。 大気圏をセスナ機ぐらいの速度でゆっくりと上昇して宇宙空間まで飛行すれば、熱や摩擦の問題は回避出来るのですが、推進剤が桁違いに必要になって無理です。 スペースシャトルの機体設計の一つに、ヘリコプターのような機種があって、大気圏ではヘリコプターのような飛び方をして、高層大気圏ではロケットとして飛行する機体がありますが、実用段階まで技術開発出来なかったようです。実現可能なのは、これぐらいですね。
- 雪中庵（@psytex）
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地球の重力を脱出するための加速度はとても大きく （時速数万km）、燃焼や核エネルギーのような爆発 以外では、宇宙に出られません。 「窒素や酸素を分解」するのは、エネルギーを要し ても、発する事はありません。 得られる加速度は、噴射する物質の質量と速度が 重要なので、軽い気体より、重い液体の方が効率的 です。 「噴射する質量」の方は、積んで行く燃料（積載荷重） に関わるので、「噴射速度」をアップする方が効果的 です。 そこで、最高速度である光速の輻射を可能にする 「物質・反物質の対消滅」による燃料の質量の100％ の輻射エネルギーへの変換が、考えられる最高の ロケットエンジンです。
- titokani
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ええと、突っ込みどころ満載なのですが、とりあえず。 「重力での浮力」 って何ですか？
- eroero4649
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空気が必要なジェットエンジンでは宇宙は飛べないことは＃2さんのおっしゃるとおりです。 んで、宇宙で使う素材ですが、宇宙空間は湿度0％、0気圧っていうだけではなく、日向は摂氏数百度、日陰はマイナス何百度、ってなるようなとんでもない空間です。さらにそこに太陽から来る放射線や紫外線がガンガン照り付けます。地球の生物と構造物は大気によって守られているわけですが、それだって直射日光に照りつけられるとその熱と紫外線で多くの素材は劣化します。それに耐えられるものを作らないといけません。 アポロ13号が事故を起こしたとき、最も危険な状態を脱した次の問題がこの熱問題でした。通常のアポロ宇宙船は熱が一定になるようにくるくる回るようになっていたのですが、13号は事故でその回転が失われてしまい、日向と日陰の温度で外板が壊れる可能性があったのです。またスペースシャトルが大気圏突入の熱により爆発事故を起こして引退を強いられたのはご存じのとおりです。 もうひとつ。乗組員の問題もあります。現在のところ1回のミッションにおける最長宇宙滞在日数は438日だそうです。約1年3ヶ月ですね。実は長い期間に宇宙に滞在していると、骨や筋肉が弱ることが分かっています。重力がありませんからね。だから宇宙飛行士が宇宙船で運動をしているのを見たことがあると思いますが、あれほどに運動していても、地球に帰ってきてリハビリをしても骨量が元に戻らないことが分かっています。 現在NASAは「火星への有人探査」に取り組んでいますが、火星に行って帰ってくるのに520日ほどかかるそうで、それほどの長期間が人体にどれだけ影響を与えるかどうかは未知の分野です。また、閉鎖的な空間に閉じ込められたときのストレスの影響もあります。 結局のところ、宇宙船は船の歴史で例えるならまだ紀元前の船みたいなものでしょうね。丸木舟やカヌーに毛が生えたようなね。古代の人はカヌーで太平洋やインド洋も越えてきたわけですが、そんなようなレベルでしょうね。戦艦なんて、夢のまた夢。だからむしろ面白いかもしれません。自由に想像できますから。
- nijjin
- ベストアンサー率27% (4811/17775)
ジェットエンジンでは宇宙にはいけません。 ジェットエンジンは空気を圧縮して送り込んでいますから燃料を燃やす空気の無い宇宙空間では動きません。 ロケットエンジンも非常に効率・燃費が悪くロケットの打ち上げでは先端の僅かな部分のためにそのほとんどが燃料となっています。 現在とは全く異なるエンジンが必要になります。 また、恒星間など長期間飛び続ける宇宙船には食料や酸素を精製するプラントや老廃物を処理するプラントも必要になります。 といっても恒星間を飛ぶとなると最低でも亜高速に近い速度が必要です。 可能ならワープのような空間を跳躍する（飛び越える）技術がないと時間がかかりすぎてしまいます。 仮に、光の速度で銀河系の中心までいって帰ってくると人類は滅亡していてもおかしくないぐらいの時間がかかります。 他にも太陽系には太陽からの強力な放射線がありますし太陽系を出ると更に強力な宇宙（銀河）放射線が待っています。 これらを遮断し人間を守れるだけの宇宙服や宇宙船が必要になります。 宇宙空間はとても冷たくマイナス数百度の世界です。 一方、恒星の近くでは数千度にもなります。 ですからこれらも遮断する必要があります。 あと、宇宙船は何も地表まで降りる必要はありません。 地表からは宇宙ステーションまでエレベーターや専用のシャトルで行きそこで宇宙船に乗り換えるという方法もあります。 結局は、今の技術を雪や土手を滑り降りるダンボールを敷いただけのソリとすれば自動運転で走る車やロケットぐらいのものが出てこなければ無利なのです。 今の技術では人類が火星にでさえ行っていないのですから・・・
現代人の知能では 宇宙開発 及び 宇宙船 宇宙への遂行エンジン等が現状から出ないだけです・・ 未来人の知能を 今 持つ人が居ない・・ それだけの事・・ 歴史を遡れば そのくらいの事 解かるでしょ・・
お礼
重力荷は重力で。目には...? 加速度や大きさ、色々問題あると思う。 地球から離れてはじめてわかること。 全てを無に終わらせ、誕生と放熱の証とは？ 尾崎豊の名言集。 世の中、引き継ごうと必死になるのもいい。 でも、急須は、伝えてこそ、伝統となる。 守ることに必死になれば、伝えることを引き継がせる器を生かせない。 その器自信の、能力の問題。 新しい命が、どのように生きていくかは、伝えてこそ。 地球から宇宙へ。 伝えるものは、外に出てはじめて気がつくのかも知れませんね？