ASTRO Sci-Tech NEWS

ASTRO Sci-Tech NEWS Vol.6-09 17.05.02


カテゴリー: 2017年05月02日
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   A S T R O  S c i-T e c h  N E W S    
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                           2017.5.02 VOL.6-09
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  宇宙技術を中心に航空・先端研究・最新技術など、世界中から夢ある科学技術
  ニュースを分かり易く解説します!! 幅広い方々にお楽しみ頂けます!! 
└                                    ┘
┌                                    ┐
  ブログHPでは動画リンクしています!! 是非訪問下さい。
       http://npoastro.blog.shinobi.jp/
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 目 次   
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 ◆宇宙技術

  ロケット推進に新方式!! 高性能エンジンは1段ロケットで地球脱出!!

 ◆宇宙技術

  最新兵器が明日の宇宙開発に!! レールガンはロケットに成り得るか?!

 ◆天文科学

  土星衛星 タイタンには電子帯電の世界が広がる?! 砂丘形成の理由だ?!


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 ▼ロケット推進に新方式!! 高性能エンジンは1段ロケットで地球脱出!!
  
  
  宇宙へ飛び出るには、どの位の速度が必要か。実は、目的地でその速度が大きく
  変わる。宇宙速度と呼ばれ、3つの種類がある。
  
   第1宇宙速度 地球を周回する軌道上が目的地(=地球脱出)
   第2宇宙速度 地球を飛び出て月などが目的地
   第3宇宙速度 太陽系を飛び出て外宇宙が目的地
  
   <宇宙速度 C・Dが第1 Eが第2>
    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/73/Newton_Cannon.svg/300px-Newton_Cannon.svg.png
  
  現在のロケット技術では、この第1宇宙速度を達成し人口衛星を打ち上げるため
  の 2万9千キロ/H に到達するには、2段ロケット方式が必要とされてきた。
   
  ここにルーマニアに設立起源を持つ、米国の宇宙ベンチャー ARCAスペース社
  が1段ロケット方式、シングルステージ方式の衛星打上げ企画を発表した。
  
  ロケット本体の軽量化と共に、新しい推進装置 リニア・エアロスパイク という
  従来より30%以上の高出力エンジンを開発する計画という。
  
   <リニア・エアロスパイク側から見たロケット Haas 2CA >
    http://www.arcaspace.com/images/haas_2ca_render_8.jpg
   <飛行時のイメージ図 水色に光るノズルが並ぶ>
    https://www.universetoday.com/wp-content/uploads/2017/03/Haas_2CA_ascending-580x363.jpg
  
  最大の特徴は、低高度から宇宙空間までを一つのエンジンで対応できる外気圧の
  制御適応性と言えるだろう。これまでは、2種類のエンジンが必要であった。
  
   <これまでに開発されたリニア・エアロスパイク・エンジン事例>
    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/50/Twin_Linear_Aerospike_XRS-2200_Engine.jpg/280px-Twin_Linear_Aerospike_XRS-2200_Engine.jpg
  
  過去に開発された事はある様だが、実機採用された事はない。上下16列に配置
  され、各々燃料比率を調節する。従来必要だったノズルの首振り装置も不要だ。
  
   <従来のノズル首振り装置 ジンバル>
    https://astamuse.com/ja/drawing/JP/2010/204/775/A/000005.png  
  
  2018年の初打上げを目指し開発を進める。直径1.5m、全長16mという
  小型だが、100kgの衛星を軌道上へ打上げられる。
  
  コストは100万円前後/kgが目標。旧来の数百万前後に比べ、大幅に下がり、
  低コストだが、スペースX社の目標 2-30万円 には、もう一歩努力が欲しい。
  
  
  このような製品が実現すれば、同市場を狙い、再起を図る日本の超小型ロケット
  にも大きな影響がある。シッカリと社会動向を捉えて開発を進めてもらいたい。
  
  
  日本語情報
   http://businessnewsline.com/news/201704021316380000.html
  英語情報
   https://www.universetoday.com/134812/arca-unveils-worlds-first-single-stage-orbit-rocket/
   https://www.quora.com/Rockets-What-is-cost-of-sending-1-kg-weight-into-space
  
  宇宙速度について
   https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99%E9%80%9F%E5%BA%A6
  
  ARCAスペース社について
   https://ja.wikipedia.org/wiki/ARCA_Space
  リニア・エアロスパイク・エンジンについて
   https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AA%E3%83%8B%E3%82%A2%E3%82%A8%E3%82%A2%E3%83%AD%E3%82%B9%E3%83%91%E3%82%A4%E3%82%AF%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3
  
  
  動画:Haas 2CA プロモーション(2分弱)
   https://youtu.be/30LBEyFdWmE
  
  動画:リニア・スパイク・エンジン 開発の様子(1分半)
   https://youtu.be/FcW9kUUTfxY
  
  動画:ARCAスペース社 他の開発ラインナップ紹介(5分半)
   https://youtu.be/uQ-ikwXe-ds
  
  動画:宇宙速度について(16分弱)
   https://youtu.be/vQ9RTQ3NOcI


 ▼最新兵器が明日の宇宙開発に!! レールガンはロケットに成り得るか?!
    
    
  物を遠くへ飛ばすと言えば、大砲が思い浮かぶ。更に遠くと開発・進化したのが、
  ロケットと言っても良いだろう。元々は、兵器開発からのスタートだ。
  
  新しい兵器は、宇宙用途に適する事も有る。最新式のレールガンは、その最大候補
  となる様だ。なんと、マッハ6という射出能力、その名もゲームチェンジャーだ。
  
   <公開されたゲームチェンジャーのプロトタイプ>
    http://s.eximg.jp/exnews/feed/Karapaia/Karapaia_52236238_2.jpg
   <作動イメージ図>
    https://cdn5.img.sputniknews.com/images/104012/64/1040126431.jpg
  
  マッハ6は7,350km/Hの速度となるが、実はこの数字は、月の引力から脱出、
  周回軌道へ到達できる 月の第1宇宙速度 8,530km/H にもう一歩なのだ。
  
  即ち、もうひと頑張りで月から月軌道へ物資を運ぶ手段とできる訳だ。月面で太陽
  エネルギーを電気に変えれば、永久に利用できる、宇宙開発にピッタリの技術だ。
  
  一方、技術ハードルは高い。高エネルギー電力を、瞬間に放出する パルスパワー
  と呼ばれる技術を使う。それには、発生する熱の制御も必要だ。
  
   <パルスパワーの源になる装置>
    https://photos.prnewswire.com/prnvar/20160522/370629
  
  この開発を進める海軍研究所のエグゼクティブは、そのハードルの高さに懐疑的な
  部分もあるが、検討を進める事の意義を信じて進めている、とコメントしている。
  
  
  どれだけのモノを打出せるかという問題はあるが、一つの道具としては、実現味の
  ある技術だ。宇宙利用へ向けての開発を続けてもらいたい。
  
  
  日本語情報
   http://www.excite.co.jp/News/odd/Karapaia_52236238.html
  英語情報
   http://www.space.com/36442-could-moon-miners-use-railguns-to-launch-ore-into-space.html  
   http://www.naval-technology.com/news/newsraytheon-delivers-pulse-power-containers-for-us-navys-railgun-programme-4904013
  
  
  レールガンについて
   https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%82%AC%E3%83%B3
  レールガン構想書
   http://dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a418310.pdf
  
  
  動画:ゲームチェンジャーのテストの様子(2分弱)
   https://youtu.be/5imlcR0CuJ0
  
  動画:レールガンの作動原理CG(1分強)
   https://youtu.be/PQNHsS-BNs4
  
  動画:スキモノアイデア レールガンでのロケット発射(3分強)
   https://youtu.be/iQZX0XURBUQ
  
  動画:スキモノ実験 レールガン実験(5分半)
   https://youtu.be/YH08iDj2yic


 ▽土星衛星 タイタンには電子帯電の世界が広がる?! 砂丘形成の理由だ?!
   related blog
    http://npoastro.blog.shinobi.jp/61-%20astro%20news-%20astronomy/%E2%96%BD%E3%82%AB%E3%83%83%E3%82%B7%E3%83%BC%E3%83%8B%20%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%83%89%E3%83%95%E3%82%A3%E3%83%8A%E3%83%BC%E3%83%AC%E7%AA%81%E5%85%A5%EF%BC%9F%EF%BC%81%E3%80%80%E6%9C%80%E5%BE%8C%E3%81%AE%E8%A6%B3%E6%B8%AC
  
  
  土星の衛星タイタンに また新たな情報が発表された。それは、少しイメージが
  難しいが、タイタンの地表面上の砂が電子帯電しているという。
  
   <タイタン全景>
    https://images.sciencedaily.com/2017/03/170327131253_1_540x360.jpg
   <タイタンの地表面>
    http://tech.firstpost.com/wp-content/uploads/2017/03/nasa-titan-dunes.jpg
  
  そのメカニズムは、難しくない。時速25km以上の風が吹くと、砂の粒が浮き
  上がるような状態となり、お互いに摩擦が起きて、帯電するのだ。
  
  言わば、下敷きで頭の毛を擦ると、髪の毛が下敷きくっつく現象に近いとの事だ。
  タイタンでは、この帯電状態が数ヶ月続く。
  
  地球イメージではこうなるが、実はタイタンでは太陽光が弱く、地球比1%程度
  のしか届かない。気温は-180度という極低温だ。
  
  大気は窒素が大半で、メタンやエタンの有機ガスが霧状に漂っている。その霧は
  極低温の中で個体の粒となり、浮き上がる砂にも交じっていく。
  
  重力も地球の13%程度と、大変弱い。こういう条件すべてが、地球では強風の
  強さくらいの風で砂を舞い上がらせ、帯電させていく事に影響しているとの事だ。
  
  一方、土星は注目の天体ショー、カッシーニ探査機が土星探査の最終フェイズが
  始っている。土星と輪の間を抜ける近接コースを22回周、9月に大気突入する。
  
   <観測コース>
    http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/120700471/02.jpg?__scale=w:500,h:375&_sh=03904402a0
   <最初の映像これまでで最も近い地点より撮影>
    http://s.eximg.jp/exnews/feed/Karapaia/Karapaia_52238238_2.jpg
  
  
  土星の惑星には、生命発見の期待が掛かり、探査計画が目白押しだ。火星に土星、
  太陽系惑星の解明が進む。宇宙理解が進む時代になってきた。
  
  
  日本語情報
   http://www.natureasia.com/ja-jp/nature/highlights/59464
  英語情報
   https://www.scientificamerican.com/article/electric-sand-how-titans-dunes-got-their-weird-shapes/
   http://www.news.gatech.edu/2017/03/27/electric-sands-titan
   https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170327131253.htm
   https://www.inverse.com/article/29788-titan-sand-electric-charge-dune-particle-stick-styrofoam-wind-clump
  
  
  動画:Space News報道 (1分強)
   https://youtu.be/BGo2_ru9R5A
  
  動画:タイタンの砂丘(1分強)
   https://youtu.be/P0RbbNb8Pns
  
  動画:タイタン探査機 ホイヘンス(2005年)の探査イメージ(2分半)
   https://youtu.be/msiLWxDayuA
  
  動画:カッシーニ グランドフィナーレイメージ(4分弱)
   https://youtu.be/xrGAQCq9BMU
  

  
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