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
イオンエンジンが抱える2つの大きな問題
宇宙探査の現在と可能性(7)大電力電気推進-1
小泉宏之(東京大学大学院新領域創成科学研究科准教授)
一見効率的に見えるイオンエンジンだが、推力が非常に小さいため、火星到達には非常に長い年月を必要とするという問題がある。しかしこの問題は、なぜ生じてしまうのだろうか。その原因は、イオンエンジンの仕組みにあった。(全10話中第7話)
時間:10分15秒
収録日:2019年6月11日
追加日:2019年7月13日
カテゴリー:
≪全文≫

●イオンエンジンの1つ目の問題は長時間加速のデメリット


 イオンエンジンを使うと排出速度が非常に大きいので、総質量が激減しそうに思えますが、実はその点に関して大きな問題が2つあります。今回はこのことについて説明したいと思います。

 1つ目は、イオンエンジンならではの問題である、長時間加速のデメリットです。逆にいえば、これは短時間加速にはメリットがあるということです。最初にお話しした、地球を出発するケースを改めて参照しましょう。例えば、地球を出発するとき、地球の周回軌道からプラス3.2キロメートル毎秒の速さを得られると、無限遠で速さは0になります。

 ここから3.6キロメートル毎秒にすると、無限遠で2.9キロメートル毎秒になります。先ほどこのことを簡単にお話ししたのですが、実は少し不思議なような気もします。なぜなら3.2から3.6では、0.4しか増えていません。しかしながら、一番遠くに行ったときの速さは0が2.9になっているからです。つまり、非常にお得なことが起きているのです。仮に最初の3.2キロメートル毎秒のまま地球を脱出し、無限遠で0になってから、再びそこで加速してプラス2.9キロメートル毎秒した場合、トータルの速度としては6キロメートル毎秒ほどが必要とされます。

 ですが、こちらの地球加速を増やす方法だと、プラス3.6キロメートル毎秒にするだけで無限遠方において2.9という値を得られます。つまり、地球のそばで加速すると、非常にお得だということです。てこの原理のようなもので、地球のそばを通っているときは非常に速度が速いので、そのときに同じ力で押すと、ますます加速されるということです。逆に、先ほどお話ししたように、無限遠に行ってから加速する場合、無限遠まで推進剤を持っていかなければならないので、非常に効率が悪いのです。

 一般的に、重力の強いところで加速した方がお得であるというのが、軌道のルールです。しかし、電気推進の場合、これをうまく使えません。


●電気推進機は力が非常に弱い


 電気推進機は、実は力が非常に弱いのです。そのため、この装置は加速が非常にゆっくりです。そのため、先ほど説明したような軌道、すなわち円をいきなり楕円にすることができ...

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
五島列島沖合の海没処分潜水艦群調査(1)目的と潜水艦史
海底に突き刺さる旧日本海軍の潜水艦「伊58」を特定!
浦環
性はなぜあるのか~進化生物学から見たLGBT(1)有性生殖と無性生殖
なぜ雄と雌の2つの性別があるのか…「性」の謎とLGBT
長谷川眞理子
水から考える「持続可能」な未来(1)気候変動の現在地
最悪10メートル以上海面上昇…将来に禍根残す温暖化の影響
沖大幹
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
断熱から考える一年中快適で健康な住環境(1)日本の住宅の実態と問題点
なぜ日本は夏暑く、冬寒いのか…断熱から考える住宅の問題
前真之
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

人気の講義ランキングTOP10
戦争とディール~米露外交とロシア・ウクライナ戦争の行方
「武器商人」となったアメリカ…ディール至上主義は失敗!?
東秀敏
逆境に対峙する哲学(2)運命・世界・他者
「私をお母さんと呼ばないで」…突然訪れた逆境の意味
津崎良典
豊臣兄弟~秀吉と秀長の実像に迫る(1)史実としての豊臣兄弟と秀長の役割
豊臣兄弟の謎…明らかになった秀吉政権での秀長の役割
黒田基樹
熟睡できる環境・習慣とは(4)起きているときを充実させるために
夜まとめて寝なくてもいい!?「分割睡眠」という方法とは
西野精治
渡部昇一の「わが体験的キリスト教論」(1)古き良きキリスト教社会
古き良きヨーロッパのキリスト教社会が克明にわかる名著
渡部玄一
平和の追求~哲学者たちの構想(4)ルソーが考える平和と自由
ルソーの「コスモポリタニズム批判」…分権的連邦国家構想
川出良枝
死と宗教~教養としての「死の講義」(1)「自分が死ぬ」ということ
世界の宗教は死をどう考えるか…科学では死はわからない
橋爪大三郎
学力喪失の危機~言語習得と理解の本質(2)言葉を理解するプロセスとスキーマ
なぜ子どもは教えられても理解できないのか?鍵はスキーマ
今井むつみ
「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
インテリジェンス・ヒストリー入門(1)情報収集と行動
日本の外交には「インテリジェンス」が足りない
中西輝政