宇宙探査の現在と可能性
この講義は登録不要無料視聴できます!
▶ 無料視聴する
この講義の続きはもちろん、
5,000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
もっと知りたいイヌのこと(1)イヌの歴史を振り返る
オオカミはいつイヌになったか…犬の起源と家畜化の歴史
長谷川眞理子
「宇宙の創生」の仕組みと宇宙物理学の歴史(1)宇宙の階層構造
「宇宙の階層構造」誕生の謎に迫るのが宇宙物理学のテーマ
岡朋治
火山の仕組みを知る(1)火山の世界的分布と噴火の仕組み
火山噴火が起こるメカニズムと日本の火山の特徴
藤井敏嗣
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
進化的人間考~ヒトの性質と異様な現代社会(1)進化のスパンと現在の人間生活
ヒトの進化史を文明の発展の時間軸から考える
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

人気の講義ランキングTOP10
戦前日本の「未完のファシズム」と現代(1)シラス論と日本の政治
独裁ができない戦前日本…大日本帝国憲法とシラスの論理
片山杜秀
資本主義の再定義…哲学で考える(4)共感としての見えざる手
利とは、義の和である…なぜ道徳的なふるまいが企業活動に重要か
中島隆博
編集部ラジオ2026(26)お盆とあの世を考える
【10min解説】特集で考える《お盆とあの世》の本質
テンミニッツ・アカデミー編集部
死と宗教~教養としての「死の講義」(5)仏教の死:日本編
極楽往生、坐禅、法華経…日本人はいかに死を乗り越えるか
橋爪大三郎
ラフカディオ・ハーン『神国日本』を読む(1)なぜ『神国日本』なのか?
ラフカディオ・ハーンが解明した「美しい日本」の秘密と未来
賴住光子
なぜ働いていると本が読めなくなるのか問答(1)読書と教養からみた日本の近現代史
『なぜ働いていると本が読めなくなるのか』で追う近現代史
三宅香帆
昭和の名将・根本博…台湾での恩義の戦い(1)危機の台湾への密航
「国共内戦」危機の台湾…根本博の密航と涙で迎えた中国人将軍
門田隆将
日本の財政の真実を検証する(7)AIと長寿化&質疑応答
AI時代にこそ「熟達者の経験」が生きる&現状の日本経済の実情は
宮本弘曉
近現代史に学ぶ、日本の成功・失敗の本質(6)東條内閣で行われた行政改革
悲惨な末路につながった東條英機内閣での兼職と省庁再編
片山杜秀
大統領に告ぐ…硫黄島からの手紙の真実(1)ルーズベルトに与ふる書
奇跡の史実…硫黄島の戦いと「ルーズベルトに与ふる書」
門田隆将