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
「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
「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
生成AI・大規模言語モデルのしくみ(1)生成AIとは何か
10年で劇的な進歩を遂げた生成AIと日本の開発事情
岡野原大輔
社会はAIでいかに読み解けるのか(1)経済学理論の役割
AIやディープラーニングによって社会分析の方法が変わる
柳川範之
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
現在の宇宙の姿(1)星はなぜ自ら輝くのか
星はなぜ自ら輝くのか…宇宙と銀河の「現在の姿」を概観する
岡村定矩

人気の講義ランキングTOP10
テロメアから考える「アンチエイジング」(1)老化とテロメアの関係
テロメアの長さが「がんリスク」と「老化」のカギを握る
堀江重郎
ピアノでたどる西洋音楽史(1)ヴィヴァルディとバッハ
クラシック音楽の歴史をピアノ演奏で辿る~ヴィヴァルディ四季
野本由紀夫
「満洲」から考える日本とアジア(4)蒙古襲来と清朝建国
実は元寇はモンゴル人ではなかった?満洲をめぐる民族興亡史と「漢族」との関係…蒙古襲来から清朝建国まで
宮脇淳子
『オデュッセイア』で読み解く神話の秘密(6)世界の英雄神話とその構造分析
知恵か腕力か?…オデュッセウス、スサノオ、アルジュナなど世界の英雄たちの栄光と悲劇
松村一男
仏教とキリスト教が照らし出す日本の宗教(2)教義の宗教と覚りの宗教
キリスト教は教義の宗教、仏教は覚りの宗教…仏教はなぜ普遍宗教か
橋爪大三郎
何回説明しても伝わらない問題と認知科学(1)「スキーマ」問題と認知の仕組み
なぜ「何回説明しても伝わらない」のか?鍵は認知の仕組み
今井むつみ
「ホメロス叙事詩」を読むために(7)オデュッセウスの冒険
ホメロスの『オデュッセイア』が描く苦難と誘惑の冒険譚
納富信留
教養としての「ユダヤ人の歴史とユダヤ教」(1)ユダヤ人とは誰のことか
ユダヤ人とは?なぜ差別?お金持ち?…『ユダヤ人の歴史』に学ぶ
鶴見太郎
大統領に告ぐ…硫黄島からの手紙の真実(2)翻訳に込めた日米の架け橋への夢
アメリカ人の心を震わせた20歳の日系二世・三上弘文の翻訳
門田隆将
バッハで学ぶクラシックの本質(1)リベラルアーツと音楽
音楽の父バッハ…なぜ「音楽」が西洋でリベラルアーツなのか?
樋口隆一