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宇宙エレベータで快適宇宙旅行

宇宙エレベータで快適宇宙旅行

宇宙エレベーター。
いいですねぇ~、空に昇るエレベーター。小さな乗り物ですが、大きな夢を乗せることができる!ってとこですか?

普通のエレベータはビルの中にあって、高くても500m程の階を上下するものですが、宇宙エレベーターは、はるか上空、大気圏を突き抜けて無重力の宇宙まで一直線に250km~500kmを駆け上がります。静止軌道までだと約36,000kmまで昇っていくことになります。

最近では、総合建設会社の大林組が、高度 96,000 kmに達する宇宙エレベーターを2050年までに供用開始とする工程付きで構想を発表しています。
おぉ!なんてオットコ前な企業!すげー!雇って欲しい!

下心が出ましたが、ちなみに清水建設はルナリングと呼ばれる月太陽発電構想を掲げています。遠隔操作のロボットを人員として使い、月の赤道を1周するソーラーパネル帯設置しようとする計画です。これにより、地球上で消費されるエネルギーの全てを、月に設置したソーラーパネルで収集し地球に供給できるという寸法。
のおぉ!なんて環境にやさしい企業なんだ!すげー!雇ってください!!

話を戻して、、通常のビルのエレベーターは最上階からワイヤーで吊るして上下していますが、ワイヤーを止める場所がない宇宙ではアンカーと呼ばれる重しを付けて、地球の自転による遠心力と、地球がワイヤーを引っ張る引力を釣り合せます。
そのため、宇宙エレベーターに使用するワイヤーの長さはなんと10万km!
この重力と遠心力のバランスで、釣り合った宇宙へ続くワイヤーを利用して人や物を昇降させるわけです。

100,000km
どんな長さなんでしょうね。
ちょっと検証してみましょう。

地球から月までの平均距離は384,400km。大体その距離の約4分の1ぐらいです。
高速道路を時速100kmで走ったとしても1,000時間かかります。寝ずの運転でも40日以上かかります。
また、東京―大阪間は約400kmですから、125回往復しないといけません。
何と言っても、一般的な車の買い替え走行距離が10万kmとされていますから、こんな距離を車で走りでもしたら、使い捨て車になってしまいます。

しかし月や火星などを目指さない限り、100,000kmもの距離は登らなくても構いません。
国際宇宙ステーション(ISS)ですと約400km、静止衛星軌道上でも約36,000kmまでとなります。
しかし静止衛星軌道上でも全距離の3分の1もあり、とてつもない距離には変わりませんけどね。

とまあ、こんな距離です。


ところで皆さんも何となく感覚で分ると思いますが、通常これだけ長いワイヤーに、重しを付けて地球の自転速度で振り回されたらどうなるか。

切れちゃうます。
少なくとも私の忍耐力なら、こんだけの負荷がかかったら間違いなくキレますね。。「え?これで切れるの?」ってぐらいに無責任なキレ方をします。

まあ私の例はさておき、粘土のヒモを振り回すみたいに、とにかくかなりモソっと切れるでしょう。
特に引っ張り力のかかる部分は、現実の物質と比較してみると、鋼鉄が50km、ケブラー繊維が200km程度が限界とされ、100,000kmなんてまったく足りません。

ところが幸いにも、この負荷にも十分耐えられる素材がここ最近発見されています。
従来の最強クラスの素材であるピアノ線やケブラー繊維をつかっても、宇宙エレベータのケーブルとしての強度がまったく足りませんでしたが、カーボンナノチューブの発見により、少なくとも理論上は希望が見えてきました。

強固な上に軽量。まさに理想のケーブルになりうる素材です。

ただ、カーボンナノチューブは発展途上のナノ技術なので、ワイヤーにできるだけの長さを作ることがまだできません。
5mmで世界トップレベルらしいので、10万kmには程遠いのが現状ですね。

私的には、生き物に任せてこのワイヤーを作ることはできないかと思っちゃいます。カイコや酒麹みたいなのに作らしちゃうことはできないだろうかと。。
やっぱり無理かなぁ…他人任せでは(-_-;)

でもまあ今後どような方法が出てくるのか分りませんが、是非頑張ってほしいものです。


さてさて、宇宙エレベーター建築に欠かせないワイヤー部分の素材にメドがつき、俄然現実実を帯びてきましたが、一体どれくらいの値段で宇宙旅行に行けるのでしょうか?

現在のロケットをした場合、宇宙で最も近いところにある地球低軌道(地表から350km)と言われているとこまで、1kgの物を運ぼうとすると100万円以上かかるみたいです…。
つま~り、60kgの男性と荷物40kgを打ち上げようとすると1億円かかることになります。
また、どこぞやの金持ちが22億円を払って宇宙旅行に行くや行かないやと、ささやかなニュース(宇宙記事は取り扱いが小さいからね…)が流れたみたいですが、一般ピープルには手の届かない額であることは確かです。

では宇宙エレベーターができると一体どれぐらいに金額になるのか。
とある試算では、仮に年間50回ほどの運搬ができたとすると、1kgあたり10,000円、年間100回だと5,000円とファーストクラスで一人が太平洋を横断するのと同じくらいになってくるようです。
また最初の宇宙がエレベータを利用して、2基目・3機目と建設していくと、どこかで頭打ちになるとしても、1kgあたり約1,000円程度まで運搬コストが下がってくるようです。
マヂですか…( ̄□ ̄ノ)ノこれは作らんとアカンでしょう!

ちなみにロケットを利用した宇宙旅行を考えた場合、実に98%が地球から脱出する費用に当たるそうです。

こんな夢のある宇宙エレベータ、必ず近年中に実現してもらいたいですね。
[ 2012/05/06 10:51 ] 宇宙の話 | TB(0) | CM(0)
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