【宇宙開発】〈全長3万6,000km〉宇宙エレベーター、2018年に地上と宇宙で実証実験を目指す
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宇宙エレベーター協会は、地上と静止軌道とを3万6,000km以上のテザー（ケーブル）でつなぐ宇宙輸送機関
「宇宙エレベーター」の実現に向け、2018年9月に米ネヴァダ州で技術競技会を行う「GSPEC」計画について中間報告を行った。
地上3,000メートルの高さに係留気球（テザードバルーン）を掲揚し、
国内よりも高高度での宇宙エレベーター昇降機のモデルの技術実証を目指す。
宇宙エレベーター協会では、ロボット技術者も参加して米ネヴァダ州で2017年9月に宇宙エレベーター実証の予備調査を行った。
テザーで結ばれた地上と宇宙空間を昇降機が往復することで、
ロケットよりも大量の物資や人員を安定的に安価に輸送する手段を実現することが宇宙エレベーターの目的だ。
宇宙エレベーター協会では、この宇宙エレベーターの地上サイドの技術開発に向け、
2009年から気球で吊るしたケーブルを宇宙エレベーターに見立て、実証実験を行ってきた。
国内外を合わせて大学の工学系研究室や社会人など20チーム程度が実証実験に参加し、
2013年には高度12,00mまでの昇降を実現している。だが、日本国内では法的な制限からより高高度の実証は実現できない。
そこで、民間ロケットの実験なども行われる米ネヴァダ州のブラックロック砂漠へ実証の場を移し、
世界の宇宙エレベーター研究者に呼びかけて昇降実験を行いたいとしている。2019年には10,000m、
2020年には20,000mの昇降を実現したい考えだ。
すでに2016年より、IAA（国際宇宙航行連盟）の協力の元に、高高度での実証実験の予備調査を行ってきた。
地上付近での風速や、月の砂（レゴリス）よりも細かいパウダー状の砂が吹き付ける砂漠の環境について知見を蓄積し、
実証フィールドを実現していく考えだ。
「宇宙エレベーターチャレンジ（SPEC）」にGlobal、Gravityなどを想起させる「G」を加え、
「GSPEC」と名づけられた宇宙エレベーター実証実験会では、ロボットを用いた惑星探査の基礎実証も行われる予定だ。
月や火星など個体惑星にも建造可能である宇宙エレベーターの性質を活かし、上空から探査ロボットを放出して安全に着陸させるロボットの技術開発を目指す。
JSEAの大野修一会長は「宇宙エレベーターは宇宙で利用できる機械工学技術（宇宙メカトロニクス）の取り組みでもある。
GSPECでは、ネヴァダ州のブラックロック砂漠でこれまで長年にわたり模擬人工衛星CanSatの打ち上げ競技会を行ってきたAERO-PACとも協力していく。
高高度の係留気球からの通信技術など、実現に向けて必要な技術が多くある。
宇宙を目指す環境での技術開発に挑みたい企業、研究者などに参加してほしい」と目標を述べた。
〈宇宙でロボットがテザー上を移動〉
同日、静岡大学、日本大学、大林組による超小型衛星を使った宇宙エレベーター模擬実証衛星「STARS-Me（スターズミー）」の情報が公開された。
静岡大学を中心としたチームでは、10cm四方の超小型衛星キューブサットを利用し、
宇宙エレベーターで使われるテザーの宇宙空間での展開技術や挙動の調査を行っている。
2016年にはテザーの展開実験を行うための「STARS-C」と名付けられたキューブサット打ち上げも行われてきた。
2018年に打ち上げ予定のSTARS-Meは、2機のキューブサットが分離しながら14m程度の金属製ベルトテザーを繰り出して展開し、
テザーに沿って小型昇降機が宇宙で移動する実証実験を行う予定だ。テザー関連技術だけでなく、
小型ロボットでもある昇降機の制御や、分離して複数の衛星になるキューブサットの運用技術など、宇宙技術の蓄積を目指す。
テザー衛星の展開、運用技術は、将来はスペースデブリの除去技術などにも応用が可能だという。
また、テザー上を移動する昇降機ロボットにリニア駆動方式を取り入れる目標もあり、
昇降機の開発を進める日本大学 青木義男研究室では、弾道飛行による微小重力環境での昇降機試験などを進めている。
sorae.jp
http://sorae.jp/030201/2017_11_24jsea.html >>705
なんとなく言いたいことは分かったけど
蓄積するのは加速度じゃなくて速度じゃないのかな >>706
正しくはそうなんやが加速度が増大するんでな
静止軌道から速度蓄積すると10万kmのところで4.4km/sに達する
そのままリリースすると8.9km/s
わざわざ止めて離すと7..9km/s >>707
昨日は静止軌道の先には1%も延ばさなくていいって、言ってたじゃん；ｗ ID:WIXNdx1s は難癖を付けてるだけにしか見えないな。 >>707
10万キロも伸ばして横方向(自転方向)の剛性も確保するん？ いわゆる錘が自由にクルクル地球のまわりまわってるなら太陽と月のようで～♪
だけど常に地球側に引っ張られてるってことだよな
ということは位置エネルギー殺しまくってるってことだろ？
いわゆる錘（2回目）をかなりのパワーで加速しまくりじゃないとヤベーってことだよな >>712
アンカー質量による余剰張力があるので
地球の自転角運動量が担保する >>707
しかしkm/sオーダーのクライマーって速すぎないかい
その速さでエレベーターに取り付いていられるかな >>714
10万キロに延ばした場合のアンカー質量は何kgになる
そのアンカーによる余剰張力はどれだけN/ssになる？ >>715
CNTは導体だから運動量蓄積する分にゃ
超電導磁石で浮上してりゃいい
>>716
キミの疑問にゃパラメータが少な過ぎる >>717
ならば>>714の言い訳けが馬鹿すぎるという事 >>714
ああ、重心を静止軌道より上に置いてテンションかけて安定化させるって言ってたやつね
でもそれは下半分の話であってアンカーの上の方は後方にたわむ事は避けられないな
まあ打ち出す物体が軽ければ許容出来るかもしれんが >>700
第2宇宙速度まで加速するエネルギーが必要になるから現実的じゃないね
埋めた方がまし 一般社団法人 宇宙エレベーター協会
こんなアホ組織に税金使ってる国は日本だけ。
欧米からは嘲笑されてる
http://jsea.jp/Images_common/logo.gif 地球中心から10万㌔でぶん回しても1kgの物体に掛かる遠心力は54グラム
全然たいしたことないな カウンターウエイトくっ付けてやじろべー方式にするも何も回生ブレーキみたいなので
位置エネルギー回収すればいいだけだから >>721
「税金」の意味も知らない阿呆かな？ 恥ずかしくないの？ >>723
その位置での「角運動量」を考慮できいないのか
遠心力でゆっくりと離れて行く廃棄物にどれだけの運動量がすでに与えられているか、よく考えてごらん？ｗ 果たして、ケーブルが地球の遠心力に耐えうるのかが素朴な疑問なんだが
切れたら、3万6000ｋｍのケーブルやらが地球に降り注いでくる 電気的な絶縁はするのかな
上空の電位がアースに落ちたら気象でまずいことにならんかな よく分からんが静止軌道保つの大変そう
上部は常時姿勢制御にバーニア吹かす感じ？
バベルの塔の方がまだ現実味ありそう
それかアニメにありそうな反重力素材とのハイブリッドかな
重力って電磁相互作用が内包する何かだと思うから大気圏内じゃゴミのような効果でも大気圏外なら外側にベクトルが働く程度の物質は作れる気がする
まぁそもそも軌道エレベーターといえばバベルの塔じゃないとつまらないし
宇宙船からヒモ垂らしてもロマン0 静止軌道に重心を置いてバランスを保つヤジロベエとか間違った概念で考えるからおかしくなる
静止軌道より外に重心を置いてるハンマー投げのハンマーと考えれば地球の自転が続く限り
地球の自転の角運動量が勝手に直立を保つ >>723
> 地球中心から10万㌔でぶん回しても1kgの物体に掛かる遠心力は54グラム
> 全然たいしたことないな
それは力の単位ではない
ちなみに0.492N >>732
それだと、地表側の駅は必ず赤道上に無ければならない事にならないか？ >>732
なるほど
しかし遠心力の概念って同慣性系内といえる影響下においては確立されてるけど自転の慣性的影響の弱い静止軌道とか跨ぐ場合どうなるんだ？
地上部と重心部を結ぶヒモは地上で遠心するのと同意と取れるけど
という部分は>>733とかこういう話題なのね
上部はデススターとかイゼルローン要塞みたいなの作ればいいのか？要はデカいの
これはかっこいいからアリだな >>732
アホなこと書くな
まず地球の自転は関係ない
エレベーターと地表を連結させテンションをかけた方がより安定するだけの話で連結させずともエレベーターは安定だ
あんた上の方で円軌道にある衛星が下向き、あるいは後ろ向きの力を受けると地表にぶつかるまで落ち続けるとか言ってたがどこの園児が考えたぶちゅりだよ もう一度考え直せ
やりなおし！ >>736
地表にくっ付ける前の、建設途中の軌道エレベータですな
自転で振り回すバランスにしなきゃ、
宇宙に上げるばかりの宇宙開発で、エレベータが落ちてしまう
自転を遅くする代わりにする方が良いですよ >>737
>>736の方式なら、地表側は沖縄あたりにも置けるんだけど
振り回す方式だと、赤道上にしか地表の駅は置けないのではないか？ 実験の為の3000mのケーブルは、なんとか張れるだろうけど・・・
10000m、20000mは、難しいと思うんだけど。
まあ、頑張ってね。 エレベータができるのなら鉄道もできるはずだな。とりあえず、月まで鉄道を敷いたらどうか。 宇宙エレベータが実現したら
ふつうに鉄道扱いになるよ >>743
>>745
仮に静止衛星軌道までの軌道エレベーターができたとして高度36000kmまでの位置エネルギーと速度3.07km/sまで加速させるエネルギー(赤道直下の地表速度は0.463km/s)が必要になるから気軽には行けない
あくまで現行のロケットより安価というだけ
ロケットの場合
荷物を打ち上げるための燃料の重量が加わるため打ち上げ重量が増える
増えた重量の分だけ燃料が必要になり重量が増えるという負のループバックが起こるからね >>746
後、時間あたりにホバリングできる分が損失になるのが
ゼロ秒で登れればロケットも軌道エレベータも同じだが
人体に負担がない範囲にしてゆっくり登るとなると >>746
荷物と乗客が36,000kmの軌道から地表に降りる時のポテンシャルと運動エネルギーを減速で回生できる
だから、最初の１回目以降の上昇に、その回生したエネルギーを利用すればロケットの様な大量のエネルギーは必要ない >>749
大地とエレベータの間の接続は確かに難しい問題
絶縁ではケーブルに高電圧が発生するし、接地すればその通り大地に向けてサージが発生する
EMP対策の様な高圧大電流を安全に逃がす経路が必要
海を使った広面積のラジアルを敷設すると良いかも >>750
上げる荷物 >> 下げる荷物
だから難しいね
位置エネルギーは回収できても運動エネルギーは回収できんし
回生エネルギーが電気だとしてどうやって送るかって課題もある
ケーブルがダメなのは今さら説明はいらんし
マイクロ波だとしてアンテナを上げる荷物に加える必要が出てくるし
個人的には無視した方がいいと思うがね
宇宙空間にソーラーパネルを大量に設置できればエネルギー問題はほとんど解決できるんだから だが、日本国内では法的な制限からより高高度の実証は実現できない。
国が民間の邪魔してどうすんの？ >>753
航空法のことだろ
国土狭い上に航空機の運用の方が優先されるのは至極当然かと >>752
苦しい「言いわけ」しなくて良いから
「エネルギー保存の法則」を自分の勝手な妄想で、無かった事にするなよ
あげくは「ソーラーパネル」かよ、妄想全開だなｗ >>756
もう少し考えなよ
軌道エレベーターができたとして
衛星軌道にある質量にエネルギーがあるのは事実
だからといって回収可能であるかは別問題
君はおそらく既存のエレベーターをモデルにしてるんだろうが軌道エレベーターとの差異を考慮できてない
どうせケーブルを滑車で挟んで落下させ回転する滑車でモーターを回転させブレーキと同時に発電するといったところでしょ
それじゃ平行方向(ケーブルに対して垂直)の運動エネルギーは回収できない どうせ、こんなもん出来やしないのだから、
好き勝手に自論を展開すれば良い。 >>757
横から失礼
軌道エレベーターゴンドラを途中から「落下」させた時の挙動は次の様になる
・ゴンドラは重力-遠心力で下向きに加速
・下向きの速度を得たゴンドラはコリオリの力で自転方向前方に流れようとする
・エレベーター下端が自由ならこの力はケーブルを自転方向前方にたわませる 前方にたわんだケーブルの張力はエレベーターを加速させ結果的に少し高度が上がる
・エレベーター下端が地表に固定されているならこのコリオリの力はエレベーターと地球を自転方向に加速する
と、まあ水平方向の運動エネルギーもコリオリの力を介して全部、或いは一部分エレベーターに返却されている ワイヤーは大気中にあるんだろ？
空気抵抗で籠が落ちてくるだろ。 >>758
> どうせ、こんなもん出来やしないのだから、
お爺ちゃんは東京五輪も無理そうだね
ああ、前のやつ観たんだっけ、白黒テレビでｗ 静止衛星は水平方向に時速1万キロ以上の速度で飛んでるわけだが、
ゴンドラは地上から上がっていくだけで、その水平速度を得られるのでしょうか
逆にゴンドラが静止衛星を減速方向に引っ張って落とすことになるのでは >>759
ケーブルたわませたら上げるときのエネルギーが増大するだろ
計算できてもバカなのが珠に傷だな 「炭素ナノリング」の大量合成と有機デバイス素子の作製に成功
ttp://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2017/171129_2.html >>762
そうだよ
上昇速度に伴うコリオリ力が水平速度を蓄積する
遅く昇っても時間が長くなるから得られる水平速度は一緒 まあでかい建造物はたいてい無用の長物と化す
結局融通の利くロケットが進化したものが将来的にも使われるだろう >>762
その通り
だけど、そのエレベータが地表に降りる方向に運動する時には軌道速度を加速する方向に力が働く。
従って差し引きは「ゼロ」
地表から宇宙へ貨物（質量）を持ち上げる一方ならば、運び上げた質量分の運動エネルギーは加速で補う必要があるね >>766
まぁ、考え方次第だよ
軌道エレベータは、単なる「橋」あるいは「トンネル」だからね
海峡の向こう岸へ行くのに、舟あるいは飛行機で行くか、橋やトンネルを渡るか？の差でしかない
瀬戸大橋や青函トンネルの建造費は、おそらく船や飛行機の建造費用より高かっただろうねｗ >>766
今のロケットだと燃料を打ち上げる分のエネルギーが無駄でしょうがないので
ロケット式を普及させるなら、エネルギー源はほとんど地上から供給する形の
やつでないと無理 >>767
ところがやな軌道エレベーターの全長を14万km以上にすれば
静止軌道から外側に「落っこちる」エネルギーで地上から
静止軌道まで持ち上げられるんやで >>770
おっしゃる通り、それが一番頭が良い
でも、「遠心力で直立できる」論者が、先端を長く伸ばそうとすると「バカ」とか「無知」とか煽ってくるのですよ
>>668 >>736 参照ｗ バカは論説で理論に勝てると思ってるから始末が悪いよな >>770
質問は三点
・エレベーターと垂直方向への加速方法
・エネルギーの伝達方法
・14万km先に到達した後の対処(無計画ならデブリということになる) んなモン超伝導体貼り付けりゃどうともなるだろ
初期のピラピラエレベータじゃ無理ゲーだろうがな
んでもって軌道エレベーターから投射後の物体の挙動とか
軌道エレベーターの知ったこっちゃねえｗ >>774
私へのレスということでよいかな
できればレス番書いて貰いたいのだが(誤爆防止のためにも)
超伝導体でケーブルやるのは非現実的ですね
冷却装置も必要になる今までケーブルの重量でもめてたことを考えればあり得ないですね
コストも高そうだ
あと結局デブリになるんですね
ありがとうございました >>773-774
これはまた、聞く方も答える方もレベルが低いなｗ >>772
理論家は「実用性」をまったく考えていないみたいですからねぇ
本当に始末が悪いんですよ… 質問が実用性ないから回答もそれに合わせてるんだろｗ 以前から思ってるんだけど
ランニングコストってロケットより安いの？ 燃料を使うロケットエンジンでなく
電気モーターを使っているので
太陽電池で発電すれば良い ワイヤー（ケーブル）の摩耗交換がとんでもなく大量とか無いのかな？ >>781
交換は必要ないだろうけど、メンテナンスとしてケーブルを少しづつ太くし続けるだろうね
実現するとしても100年先だろうけど、人類が作り上げる「ユグドラシル」になるよ どう考えても14万キロの軌道エレベーターは無理筋やね
普通の静止軌道に重心を置いたタイプに比べてロープに要求される強度が桁違いになる
そんなもの作るよりも普通に作って定期的にスラスター吹いた方がよっぽどいい 軌道エレベーターの応力が最大になるのは静止軌道で、それより上がって行くと減って行き
上端でゼロになる。
静止軌道より外側は長さを切り詰めて先端に重りをおいても良い。これがアンカーウェイト。
長さを切り詰めると質量は増すが静止軌道での応力に変化はない。 ケーブルよりも昇降機のメンテナンス費用がバカにならないと思うわ
1回の走行距離がめちゃくちゃ長いから短期間で分解整備や部品交換が必要になる
はたしていうほど安くなるのかどうか ロケットモーターやタンク、フェアリングを使い捨ててる現状に比べれば
数回で交換でもたかが電気モーターの方が何桁もお安いと思うぞ。 >>790
> ロケットモーターやタンク、フェアリングを使い捨ててる現状に比べれば
> 数回で交換でもたかが電気モーターの方が何桁もお安いと思うぞ。
CNTですら強度面でケーブル素材に使えるか疑わしい軌道エレベータなんて空想もいいところのを実現可能だと主張してるくせに
ロケットは現状から進歩しないって前提かｗ
スペースシャトルが生まれた当時の耐熱素材の技術は未熟だったからスペースシャトルも中途半端で高コストになってしまったが
傾斜素材技術などを活用して遠からず完全再利用可能な宇宙往還機が建造されるのは確実だ
エンジンに関しても酸素が使える大気圏内でロケットを使う従来の方式など野蛮極まりない
当然ながら将来は速度と高度に応じて最適比推力となるようにターボジェット、ラムジェット、スクラムジェット、ロケットを切り替えて使う
可変サイクルエンジンになる
完全再利用つまり通常の航空機のように宇宙と地上を自在に行き来する宇宙往還機のほうが遥かに軌道エレベータよりも低コストだ
宇宙往還機と軌道エレベータのコストの違いは、言ってみればジャンボジェットと太平洋横断ロープウェイのコストの違いと同じだ
太平洋を横断するロープウェイ構想などジェット旅客機の前にはコスト的に無意味であるように
宇宙往還機が実用化されれば軌道エレベータの構想などコスト的に無意味だ
そして宇宙往還機を実現するための要素技術は次々に確立されつつある
ターボジェット、ラムジェット、ロケットは完全に実用化済だし、残るスクラムジェットもNASAなどで実験機でテストが行われている
また宇宙往還機に必要な耐熱性を与える耐熱性傾斜素材についてもW-WC系などの製造が試みられている
また十分な長さのカーボンナノチューブが製造できるようになれば、これを編んで作られる「布」は宇宙往還機の素材として大いに
活用できる
しかも、宇宙往還機用のCNT繊維は軌道エレベータ用のような超絶的な長さである必要はないから
宇宙往還機用CNTの生産技術の実用化は宇宙エレベータ用CNTのそれよりもずっと早い時期になるのは確実だ >>791
>当然ながら将来は速度と高度に応じて最適比推力となるようにターボジェット、ラムジェット、スクラムジェット、ロケットを切り替えて使う
>可変サイクルエンジンになる
それ全部大昔からある技術だからそんなことが意味あるならとっくにやられてるはずなんだが、何で「将来は」なんだ？
というかロケットエンジンの構造知ってたら、ターボジェットとは全然別物だし、再利用なんか考えてない分軽く安く作ってるってことも理解
できるだろうに
>完全再利用つまり通常の航空機のように宇宙と地上を自在に行き来する宇宙往還機のほうが遥かに軌道エレベータよりも低コストだ
そこが間違ってるってこったよ それな
制御技術も素材技術も高度になってるのに全然前進しない
もうこっち方面の進歩は行き詰まってるんだわ
商業用SSTすら目処立たないのに何言っちゃってんの？って感じ 軌道エレベーター作るために、衛星たくさん打ち込んで、ロボットに作業をやらせれば、多少は出来そうだけど、衛星のせいで事故起こしそう(小並感) >>791
ロケット輸送による環境へのインパクトは考慮する価値無しか?
ロケットがもっと一般化する事はおれも否定しないが、トラックの何倍もの大規模な排気ガスを大気圏に廃棄すればどうなるか？
いずれ環境団体が大騒ぎを始める事は想像に難くない。軌道エレベータはその時の切札だよ。
宇宙輸送が一般化して人々が環境問題と考え始めるまでは、これほどの大規模プロジェクトは開始されないとは思うよ エレベーター完成間近のところに北朝鮮のミサイルが.... 軌道エレベーターのケーブルって、ほとんどの人工衛星やスペースデブリの軌道と、いつかは交叉するんよ。
GPSや偵察衛星など、低軌道を巡る衛星だね。
つまり、放置すればいつの日か、3次元の位置が出会い、ケーブルと衝突する。
人工衛星の軌道変更は大変だ。またデブリだったりすると、自分で軌道変更はできない。
今度は軌道エレベーター側（該当するケーブル高度部分）で位置をずらして避ける必要がある。
失敗するとケーブルが破壊される恐れがある。
またテロにより、地上からのミサイル発射も恐い。
建造は数十年・数兆～数十兆円。破壊するのは、ミサイル1発
君がテロリストなら、この標的を見逃すかい？
>>791
＞エンジンに関しても酸素が使える大気圏内でロケットを使う従来の方式など野蛮極まりない
そういう発想で、大気中の酸素を使う複雑な「エアブリージングエンジン」の研究が進んだが、
研究すればするほど、
「うーん、、結局酸素が使えるのはわずかな間で、大半はロケットエンジンが必要だな。
必要なエネルギーの大半も、ロケットエンジンが供給する。ならいっそ、ロケットエンジンの
効率を上げ、コストを下げ、信頼性を上げたほうが、トータルでは賢いな」
って風になってるようだね。
スペースXの完全再利用ロケット「BFR」構想も、そんな感じ。
>>795
ロケットの排出ガスの環境影響なんて、たかが知れてる。
ヒドラジンのような毒ガスなら別だが、昨今のロケットは、せいぜい二酸化炭素を出すくらいだ。
何億台もの自動車や産業の排ガスに比べれば些細なもの。 >>797
質量の想定は、工事の”足場”となるパイロットテザーで数十トン
強化していって完成時は数千トン >>791
イギリスのスカイロンだな
あれ音沙汰無くなったけどどうなったんだろうな 簡単に14万kmというけど・・・
こいつら、バカじゃないの？ >>799
誰も「昨今のロケット」の話なんかしてないのに、バカなのか？
今の旅客機並み以上に宇宙への往還輸送が行われるようになった時の話だぞ
おまえが生きてる間にはまだ起動エレベータの建造には着手しないから心配するなｗ 19世紀英国特許許可局「発明は全てなされたので許可局はやめる」
20世紀初頭人々「鉄の塊が空飛ぶわけがない」
20世紀中程人々「月に人が行けるわきゃない」
21世紀5chan「宇宙エレベーター？wwwwwww」 >>804
1990年頃に「日本の宇宙往還機は2010年頃に」と盛んに言われてたなあｗ
そっち方面の技術開発が遅々として進まないワケだが？ｗ ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
