- 1 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/11/10(月) 13:46:28 ID:YNcHeAxi]
- ３号塔がダブってるので７号塔にしました。
従って、６号塔は欠番となります。
前スレ
軌道エレベーター５号塔 （実質６号塔）
science6.2ch.net/test/read.cgi/future/1183212234/
軌道エレベーター４号塔 （実質５号塔）
science6.2ch.net/test/read.cgi/future/1128304878/
軌道エレベーター参号塔 （実質４号塔）
science4.2ch.net/test/read.cgi/future/1095173797/
軌道エレベーター参号塔＜静止軌道まで一週間？＞
science3.2ch.net/test/read.cgi/future/1068309571/
軌道エレベーター二号塔
science3.2ch.net/test/read.cgi/future/1020691415/
軌道エレベータ
mimizun.com:81/2chlog/future/science.2ch.net/future/kako/973/973607573.html
（dat → occultycurrymania.myhome.cx/dat/2ch.net/future/9736/973607573.dat）
[材料物性板] 軌道エレベーター
science3.2ch.net/test/read.cgi/material/948955833/
[物理板] 軌道エレベーター崩壊＠物理板
science6.2ch.net/test/read.cgi/sci/1203564369/
- 331 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/01(月) 18:45:33 ID:42X/H6aK]
- >>330
おまいさんは>>270の宿題やったか？
- 332 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/01(月) 18:48:38 ID:Zsb1phF9]
- >>331
>>268は俺じゃないからシラネ
- 333 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/01(月) 18:52:14 ID:6y+gykmF]
- >>328
そうやって個人攻撃するしかないってこと?
とりあえずわかりません。
これで私の発言は間違いだったことになってあなたの勝利宣言?
そもそも、>>313で呼ばれなかったらもう書かないつもりだったんだけどね。
疲れたよ。
- 334 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/01(月) 19:00:20 ID:6y+gykmF]
- ああ、ごめん。
>>329で意味わかった。地球の自転で引きずって振りまわすわけか。
それ系の書きこみが幾つかあったのは気付きつつ読み飛ばしちゃってた。
>>252の重心引き上げ法が明らかにおかしかったから
それにこだわりすぎてた。
- 335 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/01(月) 19:01:42 ID:Zsb1phF9]
- >>319
外乱に対する制御のために外力を掛けるという意味なら同意だが（地球は対称形じゃないし、月もある）
基本的には可能でしょう。その外乱に対する復元力も多少は期待できる
この復元力だけでいけるかどうかまで検証できないのが俺の限界orz
- 336 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/01(月) 19:02:51 ID:Zsb1phF9]
- >>333
第一問はともかく、第二問くらいはガンガレ。
- 337 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/01(月) 22:20:48 ID:8S0j9hDp]
- >>316
地球が静止する日
- 338 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/01(月) 22:57:01 ID:1zityyct]
- 戻ってきたら解答者が去ったようなので、答え開示。
マジな説明なので、GMで連邦軍のMSや潰れかけの自動車メーカーを思った方はスルーで。
GMは重力定数Gと地球の質量Mの積。Gは実測されているが、有効桁が21世紀になっても４桁しかない。
これを８桁とか10桁実測できたらノーベル物理学賞モノではないかと勝手に思っている。
Mは文献によってはEと表記されるが、実測はできない。
しかしGMは地球の周りを公転する物体（月や人工衛星）の天球上の位置と、距離を実測するとかなりの
精度で導出することができる。
で、その値は、GM＝3.98600442x10^14(m^3/s^2)
第二問
自転角速度を求めるには地球の自転周期Tが必要だが、太陽に対してではなく、遠方の
宇宙に対してなので１恒星日を求めることになる。
T＝24x60x60x(365.2422/366.2422)
自転角速度ω＝2π/T＝7.292115x10^-5(rad/s)
で、これが答えられたら、GMとωから静止軌道の半径を導出せよという三の矢を
用意していたんだが、残念だ。
まあ、軌道エレベータに関する論文にはよく出てくるんで、そのあたり参照される
人にはおなじみですが。
- 339 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/01(月) 23:10:54 ID:KqWJdoKH]
- 1158って続くんだけど。
- 340 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/01(月) 23:19:00 ID:1zityyct]
- >>339
細かいな。
じゃ四捨五入して116で。
- 341 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 00:50:19 ID:cUahB0T3]
- 重心を静止軌道の外に置く案は、つまりケーブルの引っ張り強度に皺寄せする案だよね。
静止衛星型でさえCNTなら自重に耐えられるかもしれないなんて状態なのに、
更なる張力を要求するってちょっと・・・。
- 342 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 01:09:03 ID:u4LEqJBy]
- 宇宙に物を上げると、その分地球の自転が遅くなるってことは、
逆に言えば宇宙からバンバン物を持ってくれば、地球の自転が速くなって、
軌道エレベータも簡単に建設出来るように──
その前に地球の質量が増えすぎるからダメか？
- 343 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 01:22:10 ID:9W2uGxU9]
- 現段階で最有力なケーブル素材ってCNTだよね？
軌道エレベーターって巨大な避雷針みたいなもんじゃね？
CNTで作ったケーブルに雷直撃したらどうなるだろう・・・
焼ききれて衛星側は本来の軌道に上がって周回衛星になっちゃう？
- 344 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 01:33:24 ID:ylAUu+m8]
- はるか遠未来には自転速度とかスイングバイで消費される公転速度とかも
有限な資源として認識される日が来るのかも
- 345 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 01:45:44 ID:LDu/3U3W]
- おまいらはりきり杉＞＜
- 346 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 02:44:42 ID:Fb05teTp]
- 重力発生装置考えたよ。
ＣＮＴでこまを作りまわす。こまのふちが光速近くなると重くなる。
ジャイロを縦につなげれば個々に回転数少なくてもＯＫ。
こいつを静止軌道上のステーションに敷き詰める。
色々応用が利きそう。
- 347 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 07:14:35 ID:7uqYZzLm]
- 静止軌道より外側に重心がある軌道エレベータの安定性は、>>314がわかりや
すく説明してくれたわけだが、そういう軌道エレベータって、質量を持ち上げ
ている最中でも最低限の張力がかかるようにしておかないといけないよな。
高速で持ち上げようとすればわずかの質量しか運べず、低速でもいいならそこ
そこの質量を一度に持ち上げられるわけだ。Ｆ＝ｍａのＦが定数になる。
これは、その軌道エレベータの単位時間当たりに運べる量は重心位置によって
決定される、ということだろうか。
つまり強力なテンションをかけられる軌道エレベータほど、単位時間あたりの
輸送能力が大きいということになる気がするけど、どうだろう。Ｆ＝ｍａのＦ
には「それ以上の力で軌道エレベータを地上から引っ張ると落ちてくる」とい
う限界値が入ると思う。
- 348 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 07:26:36 ID:LXq/xe07]
- >>342
地球の自転が遅くなると言っても、海水の潮汐摩擦による自転の遅延に比べれば微々たるモノ。
地球の質量は何もしないでも、毎日数十～数百㌧の流星・隕石等の地球外物質で増えているとも、
大気の自然拡散で減っているともいわれているが、何億年もの間、地球の質量の大小が生物の存在を
直接脅かしてはいない（間接的には大隕石などを呼んでいるが）。
- 349 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 07:30:56 ID:LXq/xe07]
- >>347
「落ちてくる」ことはない。静止軌道より低い軌道に移ろうとするので、ケーブルが切れて、
その下部が落ちてくることはありえるが、本体はやや小さな楕円軌道に移行するだけ。
- 350 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 08:41:07 ID:blJjX+s0]
- >>341
それで変化するのはわずかだよ。
軌道エレベータ全重をささえる張力＋地上アンカー張力。
地上アンカー張力＜＜静止軌道張力なら、大差はない。
- 351 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 09:05:45 ID:LXq/xe07]
- >>341
完全な静止衛星なら、ケーブルの地上での張力はゼロ。静止軌道上で最大になる。
後者の0.1%とか1%程度を地上部の張力に加えようという程度。
これだけ巨大な構造物を作ろうというのだから、安全係数もそれなりに取らなければならない。
その範囲に収まるレベル。
張力を大きくした方が、軌道エレベータの安定性は高くなるが、万一ケーブルが切れた場合、
軌道エレベータ本体がちょっと高い軌道に遷移する程度にしておくべきだろう。
- 352 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 10:32:02 ID:qrWZVz2o]
- はい、軌道エレバーターはもし地上の繋留部が切れてもカウンターウエイト末端までの10万Kmに比べて
チョットだけ(300km程度)しかか動かないように設計されているので安心です！！
- 353 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 10:49:10 ID:eiTVuuKg]
- 円軌道だったのが楕円軌道になるわけだから末端が近づいたり離れたりしそう
修復工事は大変だな。
- 354 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 11:36:00 ID:blJjX+s0]
- >>353
近付く時期があるだけましだろうね。
それ以前に平均軌道が上がることでどんどん西に流れていってしまうのがやっかいだと思うが・・・
地球一周してくるまで待てばいいかｗ
- 355 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 11:55:32 ID:LXq/xe07]
- >>354
> 地球一周してくるまで待てばいいかｗ
他に軌道エレベータがなければな。
あるなら南北方向に避ける必要アリ。
- 356 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 12:09:32 ID:pCSLMlwb]
- >>347
安全係数抜きの本当の最大荷重でを地上で積み込んだ時に引っ張りが0になるバランスかと。
それ以上だと引き吊り降ろされる前に切れるので、安全性が高いと。
もちろんその際、本来なら一番負荷のかかってる静止衛星軌道で切れると大惨事。
大気圏の境辺りで必要とするテーパー以上に細くして、切断箇所を折り込み、
大気圏で減速される長さだけ落ちてくるような工夫はした方が良かろうな。
- 357 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 13:31:48 ID:ylAUu+m8]
- >>355
最初の一つを作ったらそれを足がかりに大量に作るに決まってる。
はるか遠未来には赤道上に林立しすぎて壁になったエレベータが南北半球を分断してるかも。
- 358 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 14:05:16 ID:blJjX+s0]
- >>357
それじゃあ、３～４本くらいの軌道エレベータで漂うエレベータをキャプチャしようぜｗ
タイミング間違うと1本ずつ切れて４～５本のエレベータが残りをなぎ倒していく罠
- 359 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 14:12:59 ID:edruxlfr]
- 2本目以降を作るのはかんたんなんだから、
一本目は丈夫な2本目ができるまでの期間だけ壊れなければいいという発想もあるな
- 360 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 14:19:08 ID:77yntlnJ]
- >>357
何本かつくったら、オービタルリングでつなげばいいよ。
- 361 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 15:04:18 ID:LXq/xe07]
- >>360
軌道エレベータにならって、軌道リングというべきだろ。
- 362 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 15:21:45 ID:LDu/3U3W]
- 貨物を上げつづけると、下がってくる下がってくると一部騒いでたわけだが
実際直接的には塔の軌道速度が地球の自転に対して遅れてくるということだな？
その際の再加速の為に地球の自転とアンカーの余剰な遠心力を使うわけだが
ケーブルに過度の負担がかかりそうだ
ケーブルの負担を減らすためには貨物の軌道速度の加速が貢献するということか
それで？
推進剤の量は>>273であってるの？
- 363 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 15:36:17 ID:LXq/xe07]
- >>362
いや、そもそも水平方向の推進剤など恒常的には不要。
緊急時のみあればいい。
軌道エレベータの角運動量は地表との接続点から供給されるんだが、スレを追えなかったかな？
- 364 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 15:46:21 ID:LDu/3U3W]
- >>363
保守乙です
俺としては余剰遠心力が少なくて済む、重力－遠心力バランス型の軌道塔が好みなだけでｗｗ
その方がケーブルも細くて済むしｗ
- 365 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 16:04:48 ID:blJjX+s0]
- >>362
アンカーに全く負担を与えないというならその通りだけど、それならアンカーを止める意味自体なくなるわけで。
基本的にはアンカーの張力による復元力でエレベータは落ちず傾かず維持される。
それでも、もしもアンカーに負担掛けないようにするなら、
出発時点では速度はゼロじゃなく0.5km/s弱、静止軌道は3km/s強で、加速は約2.6km/s。
2.6kgの加速を比推力3000secで加速するなら、質量比はツィオルコフスキーの公式から1.092くらいなので、
貨物1トンにつき推進剤92kgを要する。
ただし、これまで飛んだイオンエンジン機は数十kgの噴射剤を数ヶ月かけて噴射するようなものなので、
この加速は今のイオンエンジンだと数ヶ月かかる。
これを解決するには、貨物を数ヶ月掛けてあげるかｗ、
速度を100倍にするなら推力100倍のイオンエンジンと100倍の電力を用意する必要がある。
アンカーが引っ張ってくれるから要らないと思うけど・・・・
- 366 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 16:17:15 ID:blJjX+s0]
- >>364
テーパー掛けない超材料の軌道エレベータの場合で、張力は最大39t/mm^2になる。
1mm^2のケーブルで39トンなので、これで1トンの荷物を上げるために1トン相当の
テンション掛けても増加は2.5%。10mm^2なら0.25%となる。
これくらいなら、太さに応じて貨物量に応じたテンションを掛けてもいいんじゃないかねえ。
- 367 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 16:22:53 ID:LDu/3U3W]
- >>365
了解
イオンエンジンの能力がまだまだ弱いってことかあ
しかし、エンジンの多数化と軽量化で解決ができそう
＞アンカーが引っ張ってくれるから要らないと思うけど・・・・
まあ単基としての軌道塔の完成段階ではケーブルも太く多数に出来るしってことで同意ですわ
しかし本当は非同期スカイフックが一番興味深い俺ｗ
もっとも省資源だし
- 368 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 16:31:06 ID:blJjX+s0]
- >>367
イオンエンジンそのものより、エネルギー源が大変なんだと思う。
はやぶさの奴で、2kWの電力を奢って比推力3000秒で20mNの推力。
推力を30Nにして、>>365の加速を1日で終わらせるようにするには、電力は1500倍、3MWいる。
1トンの貨物のために結構でかい太陽電池がいるな。
＞しかし本当は非同期スカイフックが一番興味深い俺ｗ
そうなんだよなあ・・・大気上層にぬーっと現れるスカイフックを思わず画像化してしまう俺。
- 369 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 16:39:09 ID:LDu/3U3W]
- >>366
了解です
超材料ってどんなんでしょｗカーボンナノチューブ？
>>368
ああ電力源が問題だったｗｗｗ
非同期スカイフックを徐々に伸ばしながら軌道エレベータに進化させれば
早期に利用できていいなあっておもうんだけどどうでしょ
- 370 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 17:02:44 ID:bK2+Bg9T]
- 地球の自転を止める台規模テロです
- 371 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 17:06:49 ID:blJjX+s0]
- >>370
月と地球を超材料で結んで
地球の自転で月を巻き取ってしまおう
- 372 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 17:15:10 ID:ylAUu+m8]
- 推進剤を持ち上げるコストは安くなるんだからイオンエンジンなんて使わなくても
普通の化学ロケットでも水蒸気ロケットでも好きなのを好きなだけ噴射すればいいだけだよ。
- 373 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 17:27:54 ID:blJjX+s0]
- >>372
推進剤を持ち上げる＝推進剤自体を加速する必要があるのは軌道エレベータでも同じなんですよ。
噴射場所がエレベータ上部である限りは、ロケットと変わらないんです。
だから比推力は大事。先の例だと、1トンの荷物を静止軌道に持ち上げつつ
速度不足分を比推力450の液酸液水ロケットで補うと、必要な燃料は0.8トン。
比推力がさらに落ちれば、さらにふくれあがる。
それでも静止軌道にロケットだけで上げるよりはるかにましですけど。
- 374 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 18:04:17 ID:ylAUu+m8]
- >>373
1トンの荷物に数トンの推進剤が必要だとしてもそのくらいなんだというんだ。
今までは200トンくらいだったし大したことじゃないだろう。
とか思いかけたけど、目的に対する手段の規模がそんなに膨らむとしたら
その余裕を強度に振って張力で支えた方がマシっぽいね。
実際に作るとしたら、どっちもほどほどに使うようなのになるのかな。
- 375 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 18:31:01 ID:3l7yYuYX]
- CNTって長くすると曲げられるの？
曲がらないならぶつ切りにしたのをまとめて静止軌道まで打ち上げて
宇宙で組み立てる感じ？
- 376 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 18:43:07 ID:LDu/3U3W]
- >>375
ガラス繊維だって綿繊維みたいにフニャフニャだろ？
どんなに硬い物質も長さと断面積の対比が大きければそういう事になる
- 377 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 20:32:00 ID:nSokbgCp]
- 丈夫さに応じて運搬重量制限されるわけだけど、
制限いっぱいの荷物を運ぶときは登りも下りも貸切になるんだろうな。
ジェット旅客機でも2日かかる距離を、重力に逆らって進むのにどんだけかかるんだろ
本体を太くするまでは、コストは安いがのんびりした荷揚げペースになるんだろうな
- 378 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 21:08:49 ID:LXq/xe07]
- >>377
空気抵抗を無視すれば、ゴンドラの動きは速いほどよい。
急上昇すると軌道エレベータに荷重がかかりそうだが、静止軌道前で急減速するのでキャンセルされる。
だらだら登っても、だらだら減速するので、軌道エレベータに与える力積は同じ。
もし単位時間あたり同じ運搬能力が必要なら、所用時間を短くしないと、ゴンドラ数を増さねばならず、
かえって加重増となる。
まあ、最初の行に書いたように空気抵抗は考慮しなきゃならんから、ロケット打ち上げみたいに高度30km
以下では音速越えない方がいいかな。
- 379 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 21:09:52 ID:NATJw5Ix]
- 空気の希薄なところなら電力でも音速超えられるかもね。
軌道エレベータのカウンターウエイトとは別に並列にカゴ引き上げようの
ウエイトでワイヤー張っといて、荷物積んだら根元を離すなんてのも出来るかも。
ちと設計が大変だが。カゴの重さが打ち消されるだけでも結構な節電になる。
- 380 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 21:39:50 ID:LXq/xe07]
- >>377
おそらく、「地上から静止衛星まで実時間でどれだけかかるの？」という意味なんだろうが、
以前、計算したExcelファイルを探している。しばらく待って欲しい。
たぶん明日には回答できる。
- 381 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 22:23:30 ID:8Rw20VVl]
- カーボンナノチューブについてですが、先日のエレベータ会議で発表の会ったもののひとつと
ほぼ同内容が以下にあります。（発表者が同じなので一緒なのですが）
www.jstage.jst.go.jp/article/fiber/63/11/63_P_361/_article/-char/ja
- 382 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 22:36:02 ID:N/4qHlkZ]
- 上層と下層で使い分けて、乗り継ぐなり駆動部切り離しなりしても良いんだしな
静止衛星軌道の基地から降りる時のとして、
荷重を気にしなくて良い所までは非接触リニアモーター駆動による1G加速1G減速でも良いんだろうし
荷重が問題になるくらい地球に近い所で、ゴムタイヤ接触の軽量駆動系のみ残して、リニアモーター駆動部は切り離して固定して置いて行くとかで
- 383 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 22:51:53 ID:N/4qHlkZ]
- >>381
こ、これは……1mmほどの長さのを紡いで糸にしたってだけか
CNT同士の分子間力が弱くて滑りやすいってのは明白なんだから、それじゃあ機械的な引っ張り強度は高が知れてる
あくまで繊維としての1本のCNT自体が全長になってないとなあ
地上のつり橋などには使える材料かもしれんが、軌道エレベーターには力不足だな
- 384 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/02(火) 23:50:50 ID:7uqYZzLm]
- CNTを紡糸しただけでも現状のケブラーやＣＦＲＰよりは断然強度があるんじゃないか？
- 385 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 00:27:50 ID:ZBOhL7cE]
- >>377
駆動の最高速をどれくらいと見積もるかで大きく変わるな。
ロケットじゃない、メカニカルにケーブルを足がかりに登る機構だから、どうしても速度に限界が出てしまう。
タイヤのようなもので挟んで登っていく感じになるから、おそらくタイヤの最高速くらいが限界か？
マッハ１．５くらいまでタイヤ転がり試験はクリアするらしい。
地上のでこぼこと違ってなめらかなケーブルであることを考えても、地上でのマッハ３(1km/s)くらいが限度か？
ケーブルテンション問題を考え、加速度は0.2G(テンション増加が貨物重量の1.2倍)に抑える。
高度50kmまで0.1G加速326秒で313m/sまで加速、
その後加速を0.2Gにあげ351秒で280kmまでに1km/sに到達。
到着時減速も0.2Gとして、減速距離255km、510秒。
残り35465kmを1km/sで走るので、35465秒
合計、36652秒、10時間10分。
・・・・軌道エレベータが36000kmもあるから、最高速1km程度だと加速減速時間はあまりないな。
必要なパワーは、地上付近での0.2G加速中で、1km/sに加速し終わったときが最大のパワーを要する。
ケージ込み１トンで、トラクション11.76kN(1.2トン重)、
エネルギーは11.76MW必要。新幹線くらいか？
加速終了後、その後の上昇は9.8MW→上昇につれ減少。静止軌道付近ではゼロに近付き、
最後に減速過程で回生ブレーキしつつ到着、
って絵を描いてみました。
- 386 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 00:31:35 ID:ZBOhL7cE]
- >>384
そのレポート内に、現状は2GPa、カーボン繊維並みだと書いてあるね。残念ながら。
軌道エレベータには1.5桁足りない。
- 387 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 00:37:03 ID:N2WWPZQj]
- テーパーつけてピラミッドみたいな形のケーブルに。
- 388 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 00:48:06 ID:7nORJ3tW]
- 地上に降下中ちょっと怖いな
ブレーキが壊れたら・・・
- 389 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 00:49:54 ID:l5ZxEJM4]
- >>378
空気の濃いところで音速こえたら、衝撃波でエレベーター本体があぼ～～ん＾＾
- 390 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 00:51:56 ID:Qz2CKfX/]
- 非常時用に軽くて丈夫なCNT製パラシュートも積まれてるさ
- 391 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 00:53:43 ID:7nORJ3tW]
- >>385
そおいや振動モーターってあるが使えそうじゃね？
接触面積が多くて良さそうな
- 392 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 00:58:40 ID:7nORJ3tW]
- >>390
大気圏突入用の耐熱タイルも張ってくれｗ
- 393 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 01:01:31 ID:N2WWPZQj]
- 高高度から落ちた場合、ゴンドラが耐えたとしても
大気に上からまっすぐぶち当たった時の減速Gって相当なもんなんじゃ
- 394 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 01:07:33 ID:Qz2CKfX/]
- 大気圏ってのは急に濃くなる訳じゃなく、凄く薄くから徐々に濃くなるからパラシュートによる減速でもゆっくりにできる
普通の宇宙船による大気圏突入がゆっくりできないのは、ゆっくり減速しようとすると、軌道速度を減らせずに楕円軌道に戻って宇宙へ戻って大気が無くなって減速自体ができなくなるから
- 395 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 01:13:35 ID:N2WWPZQj]
- でも充分高いところ(1万キロとか)から落ちはじめたら
相当な速度で突っ込むことにならない?
- 396 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 01:43:38 ID:aNFI1ObG]
- >>395
そのくらいの高度だと軌道速度もゼロじゃないから
近点が地球半径以下の楕円軌道を描いて落下するから多少は揚力も使えるよ
- 397 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 01:55:59 ID:N2WWPZQj]
- それはあまり慰めにならない気がするなぁ。
突入に耐える仕組より近地点を上げる仕組を持たせた方がよさそう。
- 398 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 02:03:59 ID:7nORJ3tW]
- 1万キロから単純１G自由落下したら約２４分で地上に達し秒速１４ｋｍに達する
Excel調べｗ
- 399 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 02:31:26 ID:aNFI1ObG]
- 単純すぐるw 高度一万Kmじゃ1Gないってば
- 400 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 02:37:20 ID:7nORJ3tW]
- >>399
もちろん地球も平面ですが何か？ｗｗ
- 401 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 02:41:48 ID:aNFI1ObG]
- 高度1万kmだと0.15Gらしいよ
- 402 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 02:59:00 ID:GjQPy/nE]
- 計算するなら運動エネルギーと位置エネルギーから換算しようよｗ
- 403 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 03:20:26 ID:7nORJ3tW]
- 高度毎の重力の式を入れたｗもちろん地球は平面
1万キロから自由落下したら約４４分で地上に達し秒速２５ｋｍに達する
あれ？
- 404 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 03:54:05 ID:ZKycqIcg]
- ﾜﾗﾀ 脱出速度より大きいじゃねーかｗｗｗ
- 405 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 04:21:11 ID:7nORJ3tW]
- まちがっとったｗ
1万キロから自由落下したら約５４分で地上に達し秒速８．７ｋｍに達する
- 406 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 06:40:23 ID:XKTjHBE5]
- >>405
高度10000kmといっても、
軌道エレベータ（地球）に対して静止した系からなのか、
宇宙に対して静止した系からなのかで話が違う。
- 407 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 10:15:27 ID:p1WiZyBi]
- 話の流れ的に明らかに前者だし
このスレで「宇宙に対して静止した系」なぞ出す意味全く無いし
大丈夫？
- 408 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 10:29:27 ID:qAnn+/Ji]
- 宇宙に絶対静止系というものが存在しない以上、後者はなんともいえないだろう。
それに地球を平面としたモデルで計算しているというのだからその辺は気にしな
いほうがいいだろう。
ゴンドラが落ちたら～という話がもとだから、前者、つまり高度10000km（軌道
半径16378km）において、静止軌道の公転角速度をもって運動している場合の話
じゃないか？ その状態で自由落下する物体の近地点半径が6378kmを割り込めば
墜落、それ以上であれば大気圏ギリギリの楕円軌道になるだろう。
事故を起こした高度によって、墜落するか衛星軌道を周回するか変わってくる。
途中基地でゴンドラを乗り換える必要があるな。（途中基地の高度も決まる）
もしくは大気圏突入のための耐熱タイルと軌道漂流のため物資を、ひとつの
ゴンドラに両方装備するか。
- 409 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 10:29:40 ID:ZBOhL7cE]
- この場合はエネルギー保存則でかたがつくよ。
諸速度や経路がどうあれ、高度差に相当するエネルギーが運動エネルギーになる。
高度10000kmの位置エネルギー -GMm/r=3.99e14/(16400*1000)=-2.433E+07（J/kg)
高度120kmの位置エネルギー 同様に -6.120E+07（J/kg)
その差は3.687E+07 J/kg
高度10000kmでの速度はおおよそ1200m/sec、運動エネルギー7.14e5J/kg
よって、高度120kmに降りたときの運動エネルギーは3.758E+07J/kg
ここから速度を求めると、8.67km/sとなります。
厳密に言えば地球は自転していますので、地球大気圏への突入方向や突入場所によって
地球大気との相対速度は最大±0.47km/s変動します。
地球自転同期の軌道エレベータからではなく、静止場所からなら初速分エネルギーが減って
速度落ちますが、上記の見積見るとあまり影響しないことになります。
軌道エレベータから離れる場合、実際にどういう軌道を取るかについては、
水平方向に軌道速度より遅い速度で放出となるので、放出点を遠地点とする楕円軌道になります。
www7a.biglobe.ne.jp/~falcons/hayabusa120.html
こちらを参考に、
ケプラーの面積速度 S=16400e3*1200/2=9.84e9 rad・m/s
v1+v2=GM/S=40508
よって遠地点速度が1200m/sなら近地点速度は39.308km/s(!)
近地点高度を見ると、ケプラーの面積速度一定から、S/39308-6400e3=-5899341(m)で、地面の下です。
近地点前に地面に衝突すると言うことになります。大気圏突入時の速度は上記。
高度23700kmより上からの落下なら、大気圏突入しない（高度290kmくらい）ことになります。
- 410 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 10:49:17 ID:XKTjHBE5]
- >>377
> ジェット旅客機でも2日かかる距離を、重力に逆らって進むのにどんだけかかるんだろ
リニアモータ等の非接触型の加速機構を使うなら、速度上限はほぼ中の人ネックになる。
エネルギーは制限なく使えるとして計算。
ゴンドラ内での重力も含めた垂直方向の体感加速度を11m/s^2＝1.12Gで出発。
55分後から110秒かけて垂直方向の体感加速度をOGまで減少、20秒間0G、98秒かけて垂直
方向の体感加速度を-1Gにする。
静止軌道までの所用時間：１時間22分25秒
最大速度：17576m/s
なお、最大速度時にはゴンドラ内の垂直方向の体感加速度は0Gでも、西向きにコリオリ力で
0.26Gが加わる。
- 411 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 11:24:12 ID:ZBOhL7cE]
- >>410
今の技術で考えるのもアレですけど、
リニアモーターで加速するとなると、加速コイルと磁石はそれぞれどこにつけることになりますか？
エレベータにつける部分に関して、総重量が相当まずいことにならないですか？
宇宙空間に出てからの部分は、適切な日よけで定温維持＋超電導コイル＋電源は
マイクロ波送電とすれば結構軽量化できるとしても、軌道エレベータケーブル本体より
重くなり強度に影響しないかな？（静止軌道付近のテーパー部除く）と心配。
- 412 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 12:15:12 ID:XKTjHBE5]
- >>411
中央リニアは超伝導は車両側だけ。レール側は推進コイルのみ電力使用。浮上・誘導用コイルは単なる導体。
コレを適用すればエレベータ側は超伝導なし、ゴンドラ側は動力なし。
- 413 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 12:16:03 ID:Qz2CKfX/]
- >>411
実用化されてるリニアモーターエレベーターで超電導を使ってる例はまだ無いように、別に常電導でも良いかと。
エレベーター側にコイルを付けるよりも、大江戸線などで使われてるようなリアクションプレートに誘導起電力を起こしてって奴の方で。
電導性CNTのプレートで済むでしょうし。
- 414 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 12:59:52 ID:6Li/F0l+]
- >>409
エレベーターから離れた直後に加速してやれば
けっこう簡単に近地点高度上がりそうだな
- 415 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 13:11:01 ID:XKTjHBE5]
- >>409
「楽園の泉」でも高度25,000kmの中間点ステーションより上はケーブルが切れても
地上に落ちないことになってますね。
- 416 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 16:52:56 ID:l5ZxEJM4]
- 途中基地なんてつくったら、基地から上の部分に、それを持ち上げるだけの強度が必要になるから、基地の重量分、運べる荷物が少なくなるでわ？
- 417 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 17:03:09 ID:qAnn+/Ji]
- 高度25000ｍにある途中基地を支えるためのケーブルを、軌道エレベータのメイ
ンケーブルとはとは別に静止軌道からたらせばいい。
- 418 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 17:08:14 ID:Qz2CKfX/]
- 基地を作れば、そこから折り返し運行ができますから、一度の輸送量は減っても総量は増やせるバランスも有るかと。
籠の設備が切り替わる理由がなければ、間隔をおいて複数連続運行した方が得でしょうから、やはり高さによる設備品の変更が必要かどうかによるか。
- 419 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 17:08:15 ID:XKTjHBE5]
- >>416
別に中間基地の必要性を説いたつもりではないんだが。
正直言って、自分も不要と思う。
- 420 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 17:14:44 ID:XKTjHBE5]
- >>417
別のケーブルを用意する意義が理解できない。
途中基地から上のケーブルを、太くするのと同じことではないだろうか。
- 421 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 17:30:02 ID:Qz2CKfX/]
- >>420
太くするのでも同じ事だが、規模のイメージが違うのだろう。
太い軌道エレベーターが1本建ってるイメージと、細い軌道エレベーターが数千本などの多数が組み合わさってるイメージのと。
デブリや隕石で破壊される可能性は有るのだが、どうせ壊れるのは避けられないから、数本壊れてもそのまま運用できるようなって最近のイメージだと、
途中までの長さの短い軌道エレベーターを複数本使って低軌道基地を吊るってイメージになる。
- 422 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 18:41:36 ID:ZBOhL7cE]
- >>412
いや、それはわかっているのだが・・・
中央リニアの推進コイルみたいなのを軌道エレベータに並べたらすごい重さになる。
アルミコイルとかなら論外の重さになるのでは。
宇宙空間なら工夫すれば超電導温度の実現は比較的容易
なら超電導コイルを採用してコイル質量を極力抑えた方がいいのではないか、
しかしそれでもかなり重くなるのではないか、という意図です。
- 423 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 19:44:25 ID:XKTjHBE5]
- >>422
> 中央リニアの推進コイルみたいなのを軌道エレベータに並べたらすごい重さになる。
どうだろうか、推進機構は真面目に検討したことないんだが、中央リニアだと数百トンの車両を
40‰の傾斜で余裕の登坂能力だそうだから、かなりのパワーがある。
軌道エレベータのゴンドラをどの程度の重量にするか問題だが、見た目軌道上のコイルは丼
勘定で 1kg/mくらいでできないだろうか。
静止軌道までだと、ざっと36,000トン。かなりの重量ではあるが、絶望的と言うほどでもなさそうだ。
> 宇宙空間なら工夫すれば超電導温度の実現は比較的容易
逆に厳しくないだろうか。軌道エレベータは毎日必ず日光にさらされる。高度9,700km以上だと季節に
よっては一日中地球の影に入らない。鏡面コーティングが必須かな。
超伝導にするには、現在得られる物質だと、高くとも液化窒素の沸点程度には冷却しなければならないが、
これどうする？静止軌道上に冷却プラントを作ってパイプライン？それともペルティエ素子を敷き詰める？
いずれにせよ断熱材でコイルを囲う必要性があるが、全部ひっくるめて、常伝導体より軽くなるだろうか。
なかなか悩ましいところだ。
私見ではメンテの必要の少ない常伝導のコイル並べる方がいいんじゃないかと思うが。
現有技術の延長で考えるとこんなものだが、もっとエレガントな方法がないものか。
- 424 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 21:01:43 ID:F5ibmm3n]
- リニアって実現性の正反対の方へ向かっている気がするんだが。
物凄い勢いでロープを登るリニアが研究されているならそれもい
いけど。
普通のエレベータみたいに滑車で巻き上げるほうが自然な希ガス
- 425 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 21:04:48 ID:ZBOhL7cE]
- >>423
いや、1kg/mって36000kmで36,000トンなんですけど。
＞逆に厳しくないだろうか。軌道エレベータは毎日必ず日光にさらされる。
軽量の日よけがあれば液体窒素温度くらいはなんとかなるんじゃないかと。
真空空間は日陰と言うだけでかなり冷える。日よけからの輻射があるけど、
両面銀色の素材などでどうにかならんかなとは思う。
- 426 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 21:06:24 ID:ZBOhL7cE]
- >>424
滑車で巻き上げるとなると、長大ケーブルを引き上げるか、すごい長さのケーブルを巻き取ることになる。
どっかの軌道エレベータ会社がデモした、タイヤ２つでエレベータを挟んでこれで登っていくのが
現実解かなあと思うわけ。
- 427 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 21:23:53 ID:0kkFCM0n]
- ゴンドラが途中で故障して止まったら
ヘタすると一万km先まで修理にいくハメになったりして大変だよなー。
- 428 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 21:33:26 ID:Qz2CKfX/]
- ああ、修理の事を考えると、基地が欲しくなるなあ
安全性を考えりゃメンテロボがうろちょろしてるだろうけど、人が見に行かなきゃどうしようもないって事は有るだろうから
- 429 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 21:37:58 ID:XKTjHBE5]
- >>424
正気かね。そんな超物質があるんなら、軌道エレベータなんかなくても巨大な静止衛星から
地球上の物体を巻き上げ可能なんだけど。
- 430 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 21:41:33 ID:N2WWPZQj]
- そのケーブルを軌道エレベータと呼ぶんだけどね
- 431 名前：オーバーテクナナシー mailto:sage [2008/12/03(水) 21:47:21 ID:XKTjHBE5]
- >>425
> いや、1kg/mって36000kmで36,000トンなんですけど。
同じことを返されても、コメントのしようがない。
> 真空空間は日陰と言うだけでかなり冷える。
最寄りの物体の輻射を拾うから、能動的に冷やさないとかなり難しいよ。
赤外線望遠鏡衛星では一苦労して鏡面や観測機器を極低温に保っている。
日光を遮れば、液体窒素温度というのはハードルが高い。
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