宇宙探査の現在と可能性
この講義は登録不要で無料視聴できます!
▶ 無料視聴する
この講義の続きはもちろん、
6,000本以上の動画を好きなだけ見られる。
スキマ時間に“一流の教養”が身につく
まずは72時間¥0で体験
(会員の方に広告は表示されません)
火星探査はどのような形で行うのかを考える
宇宙探査の現在と可能性(2)ロケットと軌道の基礎-2
小泉宏之(東京大学大学院新領域創成科学研究科准教授)
火星探査を考えた場合、探査機が地球から離れ火星に近づくためには適切に速度を増減させていく必要がある。加速させることで探査機の軌道は地球を離れ、減速させることで衝突せずに火星に接近できる。こうした加減速を考えると、地球から火星への往復には、宇宙空間上で約8キロメートル毎秒の速度増分が必要である。(全10話中第2話)
時間:8分13秒
収録日:2019年6月11日
追加日:2019年7月1日
カテゴリー:
≪全文≫

●探査機に速度変化を与えて、地球の軌道から離れさせる


 それでは、具体的にどのような形で火星探査を行うのかを、地球の近傍から出発して見ていきたいと思います。まず、高度200キロメートルを飛んでいる探査機や人工衛星を考えてみると、これは秒速約7.8キロメートルで地球の周りをくるくる回っています。

 そして、この人工衛星に速度変化を与えると、この軌道が徐々に徐々に膨らんでいきます。例えば、速度を2.2キロメートル毎秒プラスすると、このような楕円の軌道になります。

 さらに3.2キロメートル毎秒にすると、この楕円が閉じず放物線状の軌道に変わっていきます。このとき、次第に地球から離れていって、最終的には地球から非常に遠い所で速度がゼロになります。これは、「第2宇宙速度」と呼ばれています。

 速度をさらに3.2キロメートル毎秒から3.6キロメートル毎秒まで増やすと、今度は同じように閉じない軌道になるのですが、数学的には双曲線という軌道になります。宇宙工学的な特徴としては、双曲線の軌道になると、遠方での無限遠での速度が、ある有限な値を持つようになっていきます。3.6という値だと、遠方での速度が秒速約2.96キロメートルになります。遠方で2.96キロメートル毎秒の速度を持つということは、地球に対して2.9の速度を持つということを意味します。


●火星に届くためには地球に対して2.9キロメートル毎秒の速度が必要


このことについて先に話させていただきますが、地球から2.9キロメートル毎秒で離れるということは、地球が太陽の周りを回っているときの速さよりも、速い速度を持つということです。先ほどまでは地球周りを想定して話してきましたが、今度は太陽周りで考えてみましょう。

 地球と同じ速度で回っていれば、太陽の周りを地球と同じようにほぼ円で回ることになります。それに対して、地球よりも2.9キロメートル毎秒だけ速い速度を持つと、今度は地球軌道よりももう少し広がった楕円軌道になります。実は2.9では、この楕円の一番遠いところが火星の軌道に届くくらいの距離になります。そのため、この地球に...

スキマ時間でも、ながら学びでも
第一人者による講義を1話10分でお届け
さっそく始めてみる
(会員の方に広告は表示されません)
「科学と技術」でまず見るべき講義シリーズ
知性の進化と科学技術文明の未来(1)ヒトは本当に賢いか
なぜ人類は進化できたか?…5つの環境要因と脳の発達
長谷川眞理子
発酵はマジックだ!
色を消し、脂を溶かし、水を分解―スゴすぎる発酵の力!
小泉武夫
ChatGPT~AIと人間の未来(1)ChatGPTは何ができて、何ができないか
ChatGPTは考えてない?…「AIの回答」の本質とは
西垣通
「進化」への誤解…本当は何か?(1)進化の意味と生物学としての歴史
実は生物の「進化」とは「物事が良くなる」ことではない
長谷川眞理子
ブラックホールとは何か(1)私たちが住む銀河系
太陽系は銀河系の中で塵のように小さな存在でしかない
岡朋治
本当によくわかる「量子コンピュータ入門」(1)量子コンピュータとは何か
「量子コンピュータ」はどういうもので、何に使えるのか
武田俊太郎

人気の講義ランキングTOP10
「重要思考」で考え、伝え、聴き、議論する(1)「重要思考」のエッセンス
重要思考とは?「一瞬で大切なことを伝える技術」を学ぶ
三谷宏治
『万葉集』と律令社会~官僚の心得と歌宴(4)郡家の発掘と新田山を詠んだ東歌
「東歌」に刻印された奈良時代の真実とは?…地方に気をつかい地方のパワーを取り込んで中央政権はできていた
上野誠
ロシア人の見る「ロシアの歴史」(1)会ってみたプーチン…その実像
ロシア人の見る「ロシアの歴史」を知るとロシアがよくわかる・・・実際に会ってみたプーチンの印象とは?
上月豊久
民主主義の本質(1)近代民主主義とキリスト教
なぜ民主主義が「最善」か…法の支配とキリスト教的背景
橋爪大三郎
高齢者のフレイル・認知症とその予防対策(1)老年病科と高齢者の疾患・病態の特徴
頻尿、低栄養、転倒、誤嚥、フレイル…増える老年症候群と高齢者の疾患・病態の特徴
小川純人
数学と音楽の不思議な関係(2)リズムと数の不思議と変拍子
童歌「あんたがたどこさ」は何拍子?変拍子の不思議な魅力
中島さち子
プラトン『ポリテイア(国家)』を読む(14)ポリスと魂の堕落過程〈下〉僭主の末路
僭主制は欲望の奴隷…過度の自由が過度の隷属に転換する
納富信留
オリエント 東西の戦略史と現代経営論に学ぶ(1)ビジネスのヒントは歴史にあり
『失敗の本質』、中国古典…ビジネスのヒントを歴史に学ぶ
三谷宏治
「満洲」から考える日本とアジア(1)「満洲」を知る意義とは
「満洲史」はなぜ現代日本でタブー視されるのか?…王道楽土の夢とアヘンなどの裏面から見えてくる現代への教訓
宮脇淳子
戦国武将の経済学(3)豊臣秀吉の経済政策
豊臣秀吉の驚愕の国内貿易…莫大な財力を生んだ経済政策
小和田哲男