宇宙探査の現在と可能性
この講義シリーズは第2話まで
登録不要無料視聴できます!
▶ 第1話を無料視聴する
閉じる
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
はやぶさで有名になった「イオンエンジン」の仕組みは?
宇宙探査の現在と可能性(5)イオンエンジンとは-1
科学と技術
小泉宏之(東京大学大学院新領域創成科学研究科准教授)
有人火星探査のためのポイントは、総質量とコストをなるべく少なくすることである。そのための方策として挙げられるのは、電気推進機である「イオンエンジン」だ。イオンエンジンの要となるのは、イオンを発生させるためのプラズマ生成である。(全10話中第5話)
時間:11分08秒
収録日:2019年6月11日
追加日:2019年7月8日
カテゴリー:
≪全文≫

●総質量をいかに減らすことができるのか?


 前回まで有人火星探査の概算を見てきたのですが、その中で明らかになったのは、非常に大きな質量を運ぶことが必要であるということです。このように非常に大きな質量を運ばなければならない一番の要因は、秒速8キロメートル毎秒ほどかかる、火星の往復です。先ほどのロケット公式から計算したように、宇宙船自体は100トン弱なのですが、そう質量はその約10倍の1000トンに膨れ上がってしまいました。今回は、これをどうにかできないかということについて考えます。特にそのための方策として、電気推進機、あるいは「イオンエンジン」を紹介します。

 まず、イオンエンジンを使うと、ものを投げる速度である排気速度を通常のエンジンの役10倍に上げることができます。グラフを見ると、今まで宇宙で使ってきたものは3キロメートル毎秒ほどの排気速度でしたが、イオンエンジンではそれを一気に30キロメートル毎秒に増やすことができます。以下では、この可能性について見ていきたいと思います。


●はやぶさで有名になった「イオンエンジン」とは何か


 はじめに、イオンエンジンとは何かについてお話しします。そのために、まず「電気推進」と呼ばれるものを紹介させてください。

 電気推進とは、ものを投げるロケットエンジンの1つのことで、ものを投げるもともとのエネルギーとして、電気の力を使っています。電気エネルギーを使ってものを投げるために、電気エネルギーを運動エネルギーに変換する装置が「電気推進機」です。

 先ほど言ったように、この電気推進機を使うと10から100キロメートル毎秒という非常に速く物を投げることができます。いろいろな電気推進機があるのですが、よく使われているのは大体20~30キロメートル毎秒のものです。もっと高い100キロメートル毎秒にすることも可能です。

 これは構造的にはどうなっているのでしょうか。まずやはり、投げる物は持参しなければなりません。何か持ってくる必要があります。ただし、そのためのエネルギーは基本的に太陽光から発電し、その電力で物を投げます。そのため、システムとしてみると、電力と物か...

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
「科学と技術」でまず見るべき講義シリーズ
2050年「プラチナ社会」実現への挑戦(1)「プラチナ社会」実現のルーツと現況
2025年頭所感~5つのプラチナ産業イニシアティブ創りへ
小宮山宏
「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
2050年のための「前向きの愛国心」(1)木造都市へのシフト
木造ビルで20階…新しい暮らしを支える森林産業の確立を
小宮山宏
未来を知るための宇宙開発の歴史(1)宇宙開発の流れを概観する
宇宙開発の歴史、そして未来へ…6枚の写真で概観する
川口淳一郎
ヒトの性差とジェンダー論(1)「性」とは何か
MLBのスーパースターも一代限り…生物学から迫る性の実態
長谷川眞理子

人気の講義ランキングTOP10
ヒトは共同保育~生物学から考える子育て(1)動物の配偶と子育てシステム
ヒトは共同保育の動物――生物学からみた子育ての基礎知識
長谷川眞理子
未来を知るための宇宙開発の歴史(7)米ソとは異なる日本の宇宙開発
日本の弾道ミサイル開発禁止!?米ソとは異なる宇宙開拓の道
川口淳一郎
「アカデメイア」から考える学びの意義(4)学びの3つのキーワード
より良い人生への学び…開かれた知、批判の精神、学ぶ主体
納富信留
「集権と分権」から考える日本の核心(3)中央集権と六国史の時代の終焉
天平期の天然痘で国民の3割が死亡?…大仏と崩れる律令制
片山杜秀
数学と音楽の不思議な関係(1)だれもがみんな数学者で音楽家
世界は数学と音楽でできている…歴史が物語る密接な関係
中島さち子
教養としての世界史とローマ史~ローマ史講座・講演編(2)神々のささやく世界
「神々のささやく世界」では神々の声が行動を決める
本村凌二
モンゴル帝国の世界史(2)チンギス・ハーンのカリスマ性
自由な多民族をモンゴルに統一したチンギス・ハーンの魅力
宮脇淳子
知識創造戦略論~暗黙知から形式知へ(1)イノベーションと価値創造
価値創造において重要なのは未来から現在を見るという視点
遠山亮子
DEIの重要性と企業経営(4)人口統計的DEIと女性活躍推進の効果
日本的雇用慣行の課題…女性比率を高めても業績向上は難しい
山本勲
睡眠から考える健康リスクと社会的時差ボケ(5)シフトワークと健康問題
発がんリスク、心身の不調…シフトワークの悪影響に迫る
西多昌規