【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 >>866
上に登った質量の運動量は、下に降りるときに逆方向の運動量を持っているから
往復すれば相殺されるよ 「トレンド」と言われるならシアワセです
否定されてアホ扱いされるよりも何倍も本望です… ＞角運動量
長期運用する衛星の投入にエレベーターを使うならその分は当分の間は還ってこない。
静止軌道より遠くに火星以遠向けのゲートを設けるプランで
放ちっぱなしの探査機を送り出すならその分も還ってこない。 テロなら工事中を狙うから問題無い
そもそも完成するまで相当かかるし >>870
はい？
地球の自転角運動量からいくらでも掠め取れるけど？ クライマーは上がって行くとコリオリ力でケーブルを西へ押す。
ケーブルはカウンターウェイトの余剰張力で引っ張られているので反作用でクライマーを東に押す。
この蓄積で静止軌道では静止軌道の軌道速度を得る。
コリオリ力は速度に比例するが所要時間は速度に反比例するので速度に関わらず効果は一定。
カウンターウェイトは西へ押されて行くがケーブルで地上に係留されているので地球を西へ引く。
逆に地球は自転で軌道エレベーターを東に引く。
このメカニズムで地球の角運動量がクライマーに移される。
なお、余剰張力は最大張力の数％でじゅうぶんなので安全係数に収めるのは容易。 >>875
「コリオリの力」は地球表面を移動した際に受ける慣性力であり地球表面に対して垂直に移動した際には影響しない
あとケーブルの余剰張力がいくらあろうがそれはケーブルと同じく地球表面に垂直方向にしかならない
ケーブルが地球の自転方向への力をクライマーに与えるなら反作用て逆方向に受ける
その反作用を受けても元の位置を維持するにはクライマーとケーブル以外の物体に同等かつ逆方向の力を受ける必要がある
仮にこの力をケーブルの先端構造物と地球で二分したとして先端構造物が何らかの推進力を消費する必要がある
>>875の講評:
君の駄文は静止軌道エレベーターが固定されているという間違った認識による考察
実際には固定するには様々な力の釣り合いを考える必要がある
あとコリオリの力はちゃんと勉強しなさい
定義をよくしらない用語を適当な思い込みで使うべからず 長文で勝利宣言してるが>>875が正解で
>>876が駄文 >>876
> 「コリオリの力」は地球表面を移動した際に受ける慣性力であり地球表面に対して垂直に移動した際には影響しない
バカ発見
クソワロタ >>876
あまりにも恥ずかしすぎるぞ、お前さん
小学生かよｗ コリオリ力は回転する座標系で動くと発生する普遍的な力だぞ
地球表面とか関係ない
コリオリ力がゼロになるのは角速度ベクトルと速度ベクトルの外積がゼロになる場合だけ >>876
> あとコリオリの力はちゃんと勉強しなさい
> 定義をよくしらない用語を適当な思い込みで使うべからず
お前が言うな >>876
やり込めたつもりで完全に自爆してるぞお前 嘲笑されたくて書いとるのかってくらい
内容も書き方もバカ丸出しだったのう ほとんど縦で傾きがわずかのケーブルに角運動量の移し替えを担わせたら
対象を加速する向きとケーブルが引っ張られる向きが90度に近いから
0度に近い場合に比べてはるかに大きな負荷がかかるな。
それでも増分をわずかと言えるってことは、エレベーターに
元々かかっている引張が非常に強いからってことか そうでもない。
時速360kmで静止軌道へ向かっても100時間も掛かる。
クライマーに掛かる水平方向の加速度は1/1000Gに満たない。 クライマーってのは時速300キロも出せるんだろか？ >>886
機械的な軌条で300km/h以上は難しいのではないかな CNTの常温での音速は9km/sくらいだから100m/sくらい余裕だろ 許容される傾きがわかない。水平方向が1/1000だとして、
0.57度（静止軌道で数百km）なら1/10G相当、
0.0057度（数km）なら10G相当の負荷がワイヤーを引く方向にかかる >>884
>>890
ケーブル質量はゼロじゃないからカウンターウェイトと地球の間は直線じゃないよ
クライマーが上昇時にケーブルを西へ押す力とカウンターウェイトが遠心力で
復元しようとする力が拮抗して懸垂線を縦にした感じになるはず
厳密にはケーブルを微小部分に分解して数値演算しないと行けないけど
張力が一番小さくなる地表部の傾きが大きいはず >>888
> CNTの常温での音速は9km/sくらいだから100m/sくらい余裕だろ
CNTの音速がどれほど速かろうとクライマーの高速化には何の助けにもならない 誰も助けになるとは書いてないんだがｗ
物理的上限として問題ないってだけで >>893
ロープ昇降機の移動速度が、ロープの音速で物理的に制限される気がしない
どういう物理学？ 軌道上ステーションが無重力だといろいろ不便だから、ぶん回して人工重力発生させたいけど
力の計算がめんどくさくなるからやらないんかね >>893
お前、ひょっとして宇宙エレベーターではクライマー（人や物を搭載して移動する部分）が自律的に動くのではなくて
普通のエレベーターみたいにケーブルを引っ張って人や物の乗った箱を上下させるものだと思ってるのか？（爆笑 音速は圧力波だから縦方向の応力が伝わる速さな訳で、その応力の発生源が波の速度で移動したら衝撃波となってCNTに多大な負荷が掛かるんじゃないか？
てな訳で俺は>>893を支持するんだがどうだ？ >>900
まず、「音速」に」ついて考えよう
音速というのは媒体の弾性変形が媒体中を伝わる（移動する）速度だ
弾性変形には縦波と横波があるが、今は縦波だけを考えるとして、
>>897がいうように、箱をCNTで引き上げる場合には、最上部で「引き上げ」るための張力での弾性変形が、箱のある位置に伝わるためには「音速の上限」が存在する。
しかし、箱が「自力で登る」場合には、これは当てはまらない
ましてや「衝撃波」て、何よ？ｗ >>901
ゴンドラのつかんでいる部分を境としてゴンドラの重量分だけCNTの張力が変化している
ゴンドラが移動すればここから波が励起されるんじゃないか？ >>900
次に箱が自力で登る場合、CNTの音速（弾性変形の移動速度）以下で登る場合は問題が無いとして
音速を超える速度で登る場合にはどうなるか？
CNTが駆動によって弾性変形する。この変形が伝わるよりも早く箱が登ろうとするわけだよね？
伸縮する弾性変形よりも早く移動したら何が起こる？波を超える瞬間に加速方向に「揺れ」が激しくなるだけで、特に問題はなさそうだと思うのだけど、どうかな？ 音速って力の伝わる速さのことか…
そんな速さが問題になるくらいの速さで昇降するクライマーって…ｗ >>903
だから音速を超えるときの衝撃波が問題だって
>>904
893さんはそんなスピード出せないから問題ないねって言ってる >>905
問題が有るか無いか？は弾性変形させる力による変形の量（振幅）による
駆動による変形（波形、変位量）は、波を越える時に変位量は箱の速度の変化（揺れ）として観測される
変位量が数メートルもあれば、かなり気持ち悪いだろうけど、数センチの変位なら、ほとんど感じないのではないかな？
変位量は波動の振幅だから、箱が移動し始める時の加速時間と量で決定する。
ゆっくり加速して、弾性変形の量を加減すれば、揺れの量は調整できると思うよ >>903
あと、つかんでる部分の上にも下にも波は伝わるから上昇、下降は関係ないね >>908
ただでさえ要求のキツいCNTに衝撃波に耐える強度を要求するのは大変じゃないの？って事 >>907
つまらない問題だけど、気になるなら考察してみようか
下りの場合、ブレーキをかけな（自由落下）ければCNTに応力はかからないから、弾性変形は起こらない
だから音速もなにも関係ない
常にブレーキをかけ続けるならば、音速を超える瞬間に変形の変位量が揺れとして感じられる。
衝撃波とか、ドラスティックな応力変化は起こらないよ
単にブレーキの応力に弾性変形分の応力が追加されるだけだから、合計の応力はあらかじめ見積可能だ >>910
衝撃波がわかってないみたいね
ググっておいで 音速と同じ速さで進んだら問題が出るような気もするけど
どっちみちそんな速いクライマーはない >>913
降下中の箱は簡単に音速を越えてしまう気がするよ…まぁ、どっちでもいいんだけどねｗ
どうせ >>911 は子供みたいに「ジェット機の『しょうげきは』はこんなにスゴいんだぃ！」とか考えてるんだろうなｗ
波動方程式の理解が難しいのはわかるけどね >>914
ホントに何もわからないんだなw
時間の無駄だったわ じゃあな 「ググって来い」で勝利宣言するのはよく使われる手
実は何も語っていないが相手が情弱であると印象操作している 「ホントになにもわからないんだな」でうち切って、
何がわかっていないのかすら指摘できずに勝利宣言するのも良く使われる手ｗ 音速は物体を破壊しないで物理的変形を伝える速度の上限。 頭大丈夫か？
まさかと思うが>>918がネタだと気づいてないとかないよな？ とりあえずソースのひとつでも出してからほざいて欲しい 学校で多くの人が教わったことは
「音は空気の振動」 「宇宙空間は真空なので音が伝わらない」なので
「宇宙空間で音速ってどういう意味？ 何の話？」 と思ってしまう
たいていの人が学校で「音」について不正確なことを教わってる
「真空」の定義や性質も 間違って教わりがちだし >>924
小学生でも水中の音速とか物体の中の音速とか言われて普通に分かるわ。
お前が特別アホなだけ。 >>923
高校物理で習う基礎知識レベルでソースとかほざかないでほしい
ソース出して理解できないんじゃ子供のどうしてに付き合わされるのと一緒 エレベーターにロケットをつけて打ち上げれば問題ない >>929
>>926は高校物理の教科書と言ってるんだよなあｗ 何万キロもの距離をどんな動力で動かすつもりなのかね？ >>931
えっ？
子供の教科書見たらそんな記述はなさげなんだけどどこの出版社の奴なんだ？ 平日昼間に子供の教科書見られる親ってどういう立ち位置なんだろうなｗ
子供に同情を禁じ得ない >>935
ごめんね、うちの会社三連休なんだわ
でないと昼間っから書いてないよ w
で、まともなソースはまだかね？ 子供の部屋に勝手に入る親ねえ
どこが問題視されてるかも思い至らないのか 何を問題視してるのか知らんけど子供に借りたんだけど？ w
ちなみに子供は大学生で昨日は講義がなくて家にいた
まあ話をそらそうと必死ってことかな w やり取りと無関係だが
今は大学生の親が草を生やす時代になったのだな まあバカな親なんだろ
教科書すら読めないんだからな 結局ソースの一つも出せずに話をそらすのに必死なのは理解したよ w 【悲報】ソースが提示されていても
読み解く力が欠落しているとソースはないことにされてしまう >>944
> 【悲報】ソースが提示されていても
どこで提示されてるのか書いてみ 別に、宇宙空間に建設して月まで
このエレベーターで近くまで行けるようになれば テーパー付ければ伸ばせなくはないがメリットが見当たらない
月の公転周期と地球の自転周期は27倍も違う
軌道エレベーターの途中で月まで到達できる速度が得られる >>3→>>12
このやりとりって宇宙エレベーターのスレが立つ度に見るんだかひょっとしてステマか？ レス数が950を超えています。1000を超えると書き込みができなくなります。
