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1: 伊勢うどんφ ★ 2014/03/07(金) 17:59:55.54 ID:???
 軌道に使われるケーブルを地上と結ばず、両端を宇宙空間に置くことで、高周回軌道へ物体を送り込むコストを40%カットできる

 “蜘蛛の糸”をたどって月へ旅することも可能になるのだろうか? 人工衛星を静止軌道に運ぶ「部分的な」宇宙エレベーターが、その端緒となるかもしれない。

 軌道に使われるケーブルを地上と結ばず、両端を宇宙空間に置くことで、高周回軌道へ物体を送り込むコスト を40%カットできるという、新たな研究成果が発表された。

 SF界の巨匠、アーサー・C・クラークが1979年に刊行した小説『楽園の泉』に触発され、複数の科学者が、か なり以前から完全版の宇宙エレベーターの構想について研究を続けている。
これは地球の赤道上に位置する地点 から宇宙空間に向けて、月との距離の4分の1ほどの長い軌道を設置するというものだ。
これに対し、今回提言さ れた部分的な宇宙エレベーターは、長さは完全版の半分以下で、地上と直接結ばれている必要もない。

「完全版の宇宙エレベーターと並行して、部分的な宇宙エレベーターについてもさらに検討を進める価値がある のは間違いない」と、宇宙工学者のスティーブン・コーエン(Stephen Cohen)氏は述べている。
コーエン氏は カナダ、モントリオールにあるバーニエー・カレッジの物理学教授で、「The Engineer's Pulse」というブログ の著者でもある。同氏は今回の研究に関わっていない。

 宇宙エレベーターの構想が生まれた背景には、宇宙ロケットのコストが高いという事情がある。物体を通信衛 星や放送衛星に使われる静止軌道に乗せるには、1キログラムあたり約2万5000ドルかかるのが現状だ。

 モントリオールにあるマギル大学の科学者チームは今回の論文の中で、現在の素材には、静止軌道に達する大 がかりな完全版の宇宙エレベーターを実現させるほどの強度はないと述べている。
一方で、規模を大幅に縮小し た部分的なエレベーターであれば、それほど荒唐無稽な話でもないという。

 論文の共著者であるマギル大学のパメラ・ウー(Pamela Woo)氏は、「これを(完全版の)宇宙エレベーター の実現に向けた、最初の足がかりと捉えることもできる」と述べている。
「まずは部分的なエレベーターを作 り、そこから地球に軌道を延ばすことも考えられるだろう」。

>>2に続く
National Geographic News March 7, 2014 
http://www.nationalgeographic.co.jp/smp/news/news_article.php?file_id=20140307003 

Acta Astronautica 
Energy considerations in the partial space elevator 
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0094576514000708no title
2chnavi
2: 伊勢うどんφ ★ 2014/03/07(金) 18:00:17.79 ID:???
>>1の続き

◆「部分的」宇宙エレベーターの仕組み

 このエレベーターの目的は、人工衛星をこの基部から、地上から4万2164キロという静止軌道の高さにまで運 ぶことにある。仮に建造された場合、
この部分的な宇宙エレベーターは、基部、終端部、テザー(ケーブル)、 エレベーター本体(昇降機)という、4つの要素から構成される。

 基部は低周回軌道に置かれ、その高度は地上から160~2000キロ程度だ。テザーと呼ばれるリボン状で高い強 度を持つケーブルが、基部と静止軌道より上にある終端部を結ぶ。
エレベーターの本体となる昇降機部分は、基 部からテザーをたどって上昇し、積み荷を静止軌道に運ぶ。

◆ロケットと比較した利点は

 今回の研究で、ウー氏と、こちらもマギル大学に所属する共著者のアルン・ミスラ(Arun Misra)氏は、低周 回軌道から静止軌道まで宇宙機を送るために必要なエネルギーを2つの経路について試算した。
1つは、ロケット を用い、機体を直接静止軌道に運ぶ場合で、もう1つは、まず低周回軌道にある基地局まではロケットを使い、 そこからは昇降機で静止軌道に運ぶというものだった。

 その結果、多くのケースで、部分的に宇宙エレベーターを用いた方が、従来型のロケットのみを用いた輸送よ りもはるかに効率が高かった。
「一般的に言って、より長いテザーを用いると、いっそうのエネルギー削減につ ながる」とウー氏は説明する。

 低周回軌道への衛星打ち上げのコストは、静止軌道と比べても低く、1キログラムあたり5000~1万ドル程度 で、これがエネルギー削減にも寄与している。

 さらにコーエン氏によれば、エレベーターを太陽光エネルギーで動かせば、さらにエネルギー効率が上がると いう。
さらに、地上までつながる完全版のエレベーターであれば、ロケットを全く使わなくて済むので、さらな る効率アップが望めるとのことだ。

 国際宇宙エレベーター・コンソーシアムの会長を務めるピーター・スワン(Peter Swan)氏も同意見で、
「ロ ケットを使い続ける限り、高い打ち上げコストに悩まされる理不尽な状況がずっと続くことになる」と指摘して いる。

 今回の研究は、2月22日付で「Acta Astronautica」のオンライン版に掲載された。

44: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 21:05:35.92 ID:XFRBtsJr
>>40-41
スカイフック型(直立型・自転型)
no title

no title


このニュース>>1の構想は、自律型を目指してる?のかな。

48: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 21:30:04.02 ID:ALVBSINd
>>44
存在しなかった質量を移動させると、
その分下がるんじゃないか?

232: 名無しのひみつ 2014/03/13(木) 12:11:38.06 ID:sCDzLinM
>>1おもしろいな
人工衛星から長いワイヤーを垂らしておけばいいってことか
蜘蛛の糸みたいにみんなぶら下がって登っていく

すぐにでも実験できそうだ

3: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 18:04:03.30 ID:Bz7AWHyh
ジェット気流の中を通過できるのか疑問

6: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 18:11:22.19 ID:wr7xkTDY
>>3
まあ無理だろう。吹き流されることになる。

4: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 18:05:02.87 ID:XFRBtsJr
まあ、夢のある話やね。

ちなみに、「部分的エレベータ」と「完全エレベータ」は共存できないから、
「部分的エレベータ」が実用化して有用性を実証した場合、「完全エレベータ」実現は遠のく筈。

5: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 18:10:28.20 ID:UGfmO7xH
ITERみたいに予算とれる器じゃないね
研究者の趣味のレベル

7: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 18:12:07.21 ID:uGDnWgBP
高高度で起こる謎の発光現象みたいなのはクリアしてんのかね?

8: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 18:13:28.19 ID:i+5sETZZ
前、こち亀で宇宙エレベーターの話題出てたね。

9: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 18:14:09.44 ID:z+y/bEYT
落ちてきたり、逆に宇宙のかなたに飛び去ったりしないの?

13: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 18:24:34.04 ID:mcGnoFYN
宇宙ごみに当たるんちゃう?

15: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 18:28:21.70 ID:XFRBtsJr
>>13
当然当たる。

あと、エレベータの中核構造物以外の構成要素は、本来あるべき軌道速度を無視した速度で軌道を薙ぎ払うことになるから、
交差する衛星と次々衝突することになる。

この問題は、部分型・完全型問わず、軌道エレベータ建設時には、必ず発生する。

195: 名無しのひみつ 2014/03/11(火) 16:30:42.76 ID:EgG0xZdO
>>15
この一点だけで軌道エレベーターは夢物語ってことになっちゃうな・・・

19: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 19:07:20.36 ID:sixU+l8M
強く引っ張ると落ちてくるんだよ

22: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 19:28:18.72 ID:tTkWZvaq
エレベーター通せるくらいなら階段作ればいいのに

37: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 20:44:11.82 ID:YnY8UPv3
コスト40%減って大して減らんのな……

38: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 20:47:05.61 ID:XFRBtsJr
>>37
軌道エレベータ建設のネックは、まず3万6千キロの構造に耐える素材の開発。
構造が半分・1/4になれば、要求される強度は大幅に低減される。

39: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 20:57:56.54 ID:wi0CRTR5
ところで軌道エレベーターつくる資源は?

49: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 21:30:22.99 ID:tzlps9ek
赤道上空の静止衛星からケーブル垂らすんじゃいかんの?ええアイデアやと思たんやけど。

50: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 21:45:22.97 ID:XFRBtsJr
>>49
高度3万6千キロ。地球の直径の3倍の長さに耐えるケーブルが存在しない。
それだけの長さのケーブルを、軌道上に打ち上げられるロケットが存在しない。
静止衛星から下ろしたケーブルには、現在地球を周回しているデブリや衛星が全て衝突するので、事前に排除する必要がある。

そもそも、軌道エレベータ建設に必要な強度の素材が発明されれば、その素材で完全往還機が実現可能。
天体規模の構造物なんか、作る必要が無くなる。

52: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 21:55:32.72 ID:ZeOPO9Hs
何年か前に書かれた本読んだけど
全然実現に向かってないんだよね

CNTが実現できればっていう前提が
結局いつまでたっても現実にならんから

よくあるよね こういう話 特に宇宙関係

62: 名無しのひみつ 2014/03/07(金) 23:23:43.86 ID:6cmhX6Qe
これは物理的に不可能でしょう、地上に固定されていなければ荷物を何回か
上げたら軌道エレベーターは高度を保てなくなって落っこちてしまいますよ。

63: 名無しのひみつ 2014/03/08(土) 00:05:27.98 ID:6VIYYo2f
どうもこのスティーブン・コーエンという宇宙工学者は軌道エレベーターの原理が
理解できていないようですね、そもそも軌道エレベーターというものは地球が自転する
エネルギーを利用する事によって、荷物を宇宙に上げても軌道エレベーターが地上に
落下しないようにしているのであって、軌道エレベーターを地上に固定しなかったら
荷物を何回か宇宙に上げたら軌道エレベーターは運動エネルギーを失って地上に
落下してしまうはずですよ、つまり、地上に固定しない軌道エレベーターなどという物は
物理的に実現不可能なのですよ。

64: 名無しのひみつ 2014/03/08(土) 00:40:39.93 ID:P6wx9hSr
貨物の位置エネルギーが増えるから、その分は少なくとも与えないとならんわな

84: 名無しのひみつ 2014/03/08(土) 10:44:18.23 ID:nTcZJjd6
普通に考えて宇宙エレベーターとか無理だろw

93: 名無しのひみつ 2014/03/08(土) 16:12:35.07 ID:jsjnBIRa
低周回軌道基部の維持が衛星より難しそう

113: 名無しのひみつ 2014/03/08(土) 23:30:00.27 ID:2K/kzRqq
コストはいいからリスクの面で見たらどうなのか誰か教えて

114: 名無しのひみつ 2014/03/08(土) 23:45:21.93 ID:VhdAYQ5n
>>113
天文学的

121: 名無しのひみつ 2014/03/09(日) 02:44:21.97 ID:KUWEVi4G
地球の自転に影響ないのかな?

132: 名無しのひみつ 2014/03/09(日) 10:00:29.12 ID:OVRFtUfE
たった40%なのか
ショボすぎるわ
建設、保守コスト、その他もろもろ危機管理、権利費含めたらデメリットの方がでかくなりそうやな

141: 名無しのひみつ 2014/03/09(日) 11:56:27.29 ID:J9BGEnxu
低軌道から静止軌道に投入するためのエネルギーを削減するためのものなんだから
高度の低下が問題になるなら持って行く荷物の一部を維持のための燃料にすればいいだけでしょ。

146: 名無しのひみつ 2014/03/09(日) 13:40:04.72 ID:fYhDOeHz
太陽光発電と組み合わせる電気推進機関をば開発すれば
宇宙側の終末構造体をば低コストで加速させられないかな

159: 名無しのひみつ 2014/03/09(日) 22:00:40.50 ID:NwB4flV8
人工衛星やデブリと衝突する危険性のことまったく考えてないアホが多すぎるだろ

素材うんぬん以前の問題だろ

165: 名無しのひみつ 2014/03/10(月) 01:03:12.18 ID:qHBKZJx1
>>159
そりゃ、まだそんなことまで考えるような段階じゃないだろ
素材以前というより、それは素材以後に考えることだと思うぞ

169: 名無しのひみつ 2014/03/10(月) 03:17:32.34 ID:P4T2K56J
維持管理費用を含めたらロケットとトントンになるかもねw

170: 名無しのひみつ 2014/03/10(月) 06:10:36.50 ID:PS0j4/4O
まあ現段階では発想だけなんだろうが、
これをするには地球側にうんと重心を寄せたいね。

つまりドッキング位置は重心以外難しいからだ。
重心を思いっきり地球側にする必要がある。

均一の棒状の構造にすると重心である中央から上しか使えない。

171: 名無しのひみつ 2014/03/10(月) 08:57:36.32 ID:5bM3x75r
重心?
静止軌道より下じゃ墜落するじゃん

211: 名無しのひみつ 2014/03/13(木) 04:19:19.47 ID:ZS0B2xng
静止軌道たって停まってる訳でなく 停まってる様に見えるてな

221: 名無しのひみつ 2014/03/13(木) 10:14:21.42 ID:o5cLaDno
>>218
地球に対する遠心力と重力が釣り合った運動の形(つまり軌道)でしか、
地球近傍の空間に存在することはできないんだよ。
地表との相対位置が変化しない位置関係は便利だが、
それはつまり二十四時間で一公転する軌道というだけ。
地表からは静止して見えるけど、絶対的な意味で静止しているわけじゃない。
地球に対して公転しない物体は、
地球の重力に抗する力が無いんだから、単に地表に落ちるだけ。

228: 名無しのひみつ 2014/03/13(木) 11:04:43.67 ID:gZ2be2co
>>222
こんな感じか?
no title



>>218は 硬い鉄塔を宇宙まで伸ばす気か?
>>226も読むと 高さ300km.の
自立鉄塔を作る気らしいな

富士山の高さが3.7km.で
エベレストが8.8kmって知ってるか?

スカイツリーなんて0.6km.しかないんだぞ
スカイツリーの500倍の高さの塔を建設するのか?

245: 名無しのひみつ 2014/03/13(木) 20:40:09.54 ID:gZ2be2co
>>241で書いた「カーボンファイバー」は
炭素繊維強化プラスチックスで
鉄骨のような骨材を組んで塔を立てる場合

軌道エレベータ(宇宙エレベーター)のリボン素材は

カーボン・ファイバー
    ↓
アモルファス・ダイヤモンド
    ↓
カーボン・ナノ・チューブ

という変遷があって
より軽く より強く 変化している

222: 名無しのひみつ 2014/03/13(木) 10:16:46.68 ID:GFWoxgrB
素人考えだけど、
静止軌道上の3基宇宙ステーションで
地球をはさむようにラインを結んだロープウエイ方式で、
ラインの中間地点が航空機で昇って来られる高さにするとかできないの?

223: 名無しのひみつ 2014/03/13(木) 10:22:12.13 ID:djTX71TQ
うん、素人考えだな。
垂直に垂らすのすら困難なのに、斜めに垂らすのはもっとハードルが高い。

280: 名無しのひみつ 2014/03/20(木) 00:16:17.88 ID:qo67qwg9 BE:851674853-2BP(1000)
エレベーターっていうかやっすいロケットでいいよ
月までやっすく打ち上げて、月からバンバン打ち上げて飛ばせばいい

http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1394182795/