過日宇宙事業団がH-2Aロケットを打ち上げましたが、当日偶然通りかかり宇宙事業団内でその打ち上げを見ました。うまくいってよかったですね。一国民・納税者として今後も応援したい。ところで、ロケットの例えば大気圏外への突入の速度とか角度、その後の軌道上での速度・方向の計算などはどういった人がどう計算しているのですか。コンピュータがやるんでしょうけど、それは計算だけで、誰かが必要な計算式や条件などを入力するのでしょう。誰がどのようにやっていっるのでしょうか。数学と物理の世界ですか? 凡人にわかりやすく教えてください。

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A 回答 (1件)

ご質問の様な、ロケットの軌道を計算する作業を“飛行解析”と言います。

当然そのような計算を請け負っている方がおられます。

ロケット上昇時の軌道は、計算式や条件を組み込んだプログラムを使って解析し、作成します。計算式といっても基本は高校で習う物理の法則(f=ma)そのものです。ただし力(f)を精度良く求めるために重力や空気力の詳細なモデルを組み込んでいます。
一方「条件」ですが、基本条件は
・燃料をなるべく使わないように
です。(ただしロケットに搭載する燃料は決まっているのであまらせても無駄です。燃料があまりそうならより重い人工衛星を搭載します)
その他に、
・安全のために人のいる島の上空は避ける
とか
・地上との電波リンクを確保する
・機体にかかる力が設計値を超えないように
等いろいろの条件を加味してロケットの軌道は作られます。
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この回答へのお礼

レスポンスをありがとうございます。 一市民には、なぜあのようなこと(ロケットの打ち上げ)ができるのか、不思議でしょうがありません。NASDA広報部などは、ロケットはどう設計され、打ち上げられるか等について、科学的に、学校(小,中、高)で学ぶ事柄等の関連性に言及した啓蒙をすべきと思うんですが。

お礼日時:2001/09/10 09:41

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どうして rocket なの?

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#4さんの回答はほぼ完璧であまり付け加えることはないのですが、ぼくなりの説明をすると
ルッコラのことをラテン語でerucaと言ってたのが、語頭のeが脱落してrucaになり、この形でも使われていたが、イタリア語ではよく縮小辞をつけて補強することが多く、この場合も-ettaという語尾がつけられruchettaが出来、他方、-olaがつけられrucolaという語が出来たというわけです。
現代イタリア語で縮小辞として使われるのは-ino(a)、-etto(a)、-ello(a)が普通ですが、ラテン語、俗ラテン語では他に-olo(a)もよく使われました。figlio>figlioloに見るとおりです。ruchettaの使用頻度の方が高いことは間違いないでしょうが、普通のイタリア人がrucolaというのを聞いてもたぶんそれほど違和感を感じないと思います。イタリア語ではひとつの事物に二つの言い方をすることはけっこう多いです。
 空を飛ぶロケットのrocketの語源も
rocket < roquette(フランス語)< rocchetta(イタリア語)
というふうにやはりイタリア語から来ているのは面白いですね。
rocketだけだとロケットを連想してしまう心配がありますが、rocket saladと言えばこれはハーブを指すのだとわかり、誤解がなくていいですね。

#4さんの回答はほぼ完璧であまり付け加えることはないのですが、ぼくなりの説明をすると
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Q宇宙にから帰還する時。宇宙船やシャトルが大気圏に突入しますが、空気の摩

宇宙にから帰還する時。宇宙船やシャトルが大気圏に突入しますが、空気の摩擦で船体が大変な温度になりミッション中最大の危険だとも聞きます。幾つかの事故もあったようです。信じられない程の速度で計算された角度で大気圏と言う空気の壁にぶつかるのですから、その過酷さは理解出来ます。ではなぜ…たとえば時速数百キロとか、つまり燃え尽きたりしない程の速度ではダメなんですか? 大気の壁に跳ね返される…その感覚は理解できますが、なら、ゆっくり入って行けばいいのに、と思います。それとも宇宙空間では減速する事が困難なのでしょうか? スペースシャトルが何故燃え尽きなければならなかったのか。そ~と大気圏に入れそうなのに…よくわかりません。その辺りを教えて下さい。

Aベストアンサー

 何故、大気に入る前に減速しないのかと言えば、ロケットに積めるペイロード(荷物)の量が、ロケット総重量と比べて少ないからです。
 真空中の宇宙空間で減速するためにはロケットを使うしかありません。(ソーラーセイル等は減速するのに時間が掛かりすぎるため、大気圏再突入する前に充分減速する事は出来ません)
 例えば、7.9km/sで進んでいる宇宙船の速度を、ロケットの逆噴射だけで0km/sまで減速させる場合を考えてみます。
 速度の差は7.9km/sですから、静止した宇宙船を7.9km/sまで加速するのと同程度のロケットが必要になります。
 これは宇宙船を大気圏外で減速させるには、打ち上げるのに使ったロケットに匹敵するロケットが、推進剤が満タンの状態で衛星軌道上に存在しなければならない事を意味します。
 全体の重さに比べてペイロードを積める割合が大きいとされる、JAXAのHIIAロケットでさえ全備質量250tもありますが、高度250kmの低軌道に10tの衛星を打ち上げられるだけです。
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 このように、大気圏外で減速しきる事は、話にならないほど非効率的で、技術的にも困難なため、宇宙からの帰還時は、ロケットによる減速は大気の上層部まで降下可能になる程度で留め、残りの減速は空気抵抗を利用しているのです。

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Qロケットダイブのイントロ歌詞教えて下さい

Hideの「ROCKET DIVE」の
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NGです。
詳しくは利用規約をみてみてください。

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まぁこれはヒアリングなので正確かどうかはわからないのですが。

Qはやぶさ本体は大気圏に突入して燃え尽きるとのことですが?

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はやぶさは6月13日カプセルを分離後、大気圏に突入し燃え尽きるとのことですが、太陽電池パネルは空気抵抗により本体からちぎれ、ひらひらしながら地表に落下するのではないでしょうか?

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まあ、確かに空気との抵抗は発生するでしょうね。

ただ、空気との間に抵抗が生じるということは同時に摩擦が発生するということで、その摩擦熱で減速すると同時にかなりの高温になると思われます。確かスペースシャトルでも1000度近くまで上昇するはずです。

ですので、減速することは考えられますが、耐熱処理されてなければその瞬間に炎上すると思います。

Qロケットに関する語の意味を教えてください。

rockets with menの意味を教えてください。
人々をのせたロケットは違うといわれました。

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ふつうに言ったら「有人ロケット」ですが。。。

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Qロケットの打ち上げ方法について

現在のロケット打ち上げはとても無駄が有るように思います。

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本来燃料を打ち上げる必要は全く無いわけで、これでは石炭を積んで走るSLと同じ。

いかにも21世紀と言う無駄の無い打ち上げ方法は有りませんか。

Aベストアンサー

ロケットでは後方に質量を噴射することで運動量を獲得しますから,
推進剤は不可欠なものです.
しかしそうではないものとして,下記のものが研究されています.

・大気吸込式レーザー推進
 吸い込んだ大気をレーザーによる逆制動輻射で加熱するもの.
 http://www.al.t.u-tokyo.ac.jp/
 「RESEARCH」でレーザー推進の項目をご参照.
 ただし,軌道速度を獲得するようにするには,打上仰角を小さくせねば
 メリットがないので,他推進と組み合わせたりする方法も検討されています.
 超巨大なレーザー発振のための施設が必要で,莫大な電力を要します.

・テザー(軌道エレベータ)
 #3さまもおっしゃられていますが,重力安定する長い長い人工衛星で,
 一旦が地球周回中に何度か地表に接するように,又は常時接するようにします.
 ただ空気抵抗があり,またそんなものを実際に作ってメリットがあるのかが疑問です.

現行のロケットは,現在人類が宇宙へ行くための安全で経済的な唯一の方法です.
液体酸素・液体水素エンジンで比推力450秒が現在化学推進の最高水準です.
(それ以外の組み合わせでもう少し良いのもあるが有毒なので現在は用いられませ.)
(化学推進に対して,上記のレーザー推進などは先駆的推進などとも呼ばれます.)

全体重量に対するペイロード比は化学推進では確かに小さいのですが,
大推力を出すにはどうしてもこれを使わざるを得ないのが実情です.
化学ポテンシャルの解放は手軽に大きなエネルギーを得られるからです.

また,低軌道までを化学推進で打ち上げて,そこから静止軌道や地球離脱を
電気推進などの高比推力推進機で行うことで,ペイロード比を大きくすることも
だんだん行われ始めています.
電気推進には上記URLの中の「ホールスラスタ」や,
他には「アークジェット」「イオンエンジン」などがあります.
比推力は800秒~10000秒なのですが,推力は極めて小さいです.

また,アメリカは原子力を用いた電気推進で火星や木星への
無人・有人探査を行うことを目指しており,現在とても賑わっています.
「プロメテウス計画」も昨年までは盛んでしたが,
NASAの長官がかわってからいろいろ事情があって,
雲行きがすこーしアヤシイ感じになっているようにも見えますが.

いずれにしても,地上から軌道までは,地球の重力ポテンシャルは深いので,
安全性や経済性を考えれば,現行の化学推進に頼ることが最適解ではないかと思います.

ロケットでは後方に質量を噴射することで運動量を獲得しますから,
推進剤は不可欠なものです.
しかしそうではないものとして,下記のものが研究されています.

・大気吸込式レーザー推進
 吸い込んだ大気をレーザーによる逆制動輻射で加熱するもの.
 http://www.al.t.u-tokyo.ac.jp/
 「RESEARCH」でレーザー推進の項目をご参照.
 ただし,軌道速度を獲得するようにするには,打上仰角を小さくせねば
 メリットがないので,他推進と組み合わせたりする方法も検討されています.
 超巨大なレ...続きを読む

QhideのDVDオススメ

hideのライブなどのおすすめDVD教えてください。
tell me
rocket dive
dice
50%50%
などがはいっているのができれば見たいです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

hideちゃんが大好きです^^

"幻の映像"まで見れるってことで
「ALIVEST」ですかね…。

その他は公式ホームページで紹介してますよ(^O^)/
http://www.hide-city.com/free/discography/vhs_dvd.html

Q次期H2Aロケット打ち上げ予定

今度、種子島宇宙センターで行われるロケットの打ち上げの詳細な日程は決まっていますか?
決まっているなら、教えて頂けないでしょうか?
よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

今年、H-IIAで打上げ予定の大型ミッションが二つあります。

・月周回衛星「SELENE(セレーネ)」打上げ

・超高速インターネット衛星「WINDS」打上げ

打上げ予定はそれぞれ、夏と秋ということです。詳しいことはJAXAのHPに載りますのでこまめにご覧になられるといいでしょう。
http://www.jaxa.jp/projects/in_progress/index_j.html

QJanne Da Arc DVD 副音声について

9/20に発売するSAITAMA SUPER ARENAとOSAKA NANBA ROCKETSのLIVEDVDには副音声が付いているのですか?
DearlyのDVDをもっていて面白かったんでしりたいんですけど、公式HPの紹介にも副音声について書いてなくて、発売しないと分からないんですか?それとも付いてないんですかね。

Aベストアンサー

もう発売してしまったので知っているかと思いますが、今回はついてません。過去のDVDだと「男尻night」にもついてますよ。副音声楽しいですよね!

Qかぐやと嫦娥の打ち上げロケットの差

かぐやが月から上がる地球のハイビジョン映像を送ってきました。
日本を追うように、中国も嫦娥一号を長征 ロケットで先月に打ち上げています。

某有名動画サイトで、かぐやを打ち上げたときのH2Aロケットの発射をみると、アメリカのスペースシャトル並に噴射煙が、広範囲に渡って巻き上がっています。
しかし、中国の嫦娥一号の打ち上げ映像をみると、ロケットの下にはおもったほど煙の幕がなく、ロケットの噴射自体も、日本の昔のウルトラマンの特撮や、北朝鮮のテポドンみたいな、わりとこんじまりした噴射の炎がはっきり見えます。
(それぞれ、「H2A かぐや 打上げ 」や「嫦娥一号」で動画を検索すると映像が見れます)

搭載されたかぐやは2.9トン程度で、嫦娥一号も2.3トン程度とさほど重さに違いはありません。

(素人の私からみると)一見すると中国のロケットのほうが、(もちろん燃料の違いがあると思いますが)むだなエネルギーを使わず上昇しているようにみえるのですが、この差は何なのでしょうか。
中国の科学技術は、かなり高いと見るのが正しいのか、あるいはロケットの性能は高くなく、ある特定の燃料でしか打ち上げられないのか、どんな状況なのでしょうか。

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Aベストアンサー

簡単に言えば、燃料の差です。
スペースシャトルやH2Aは、メインエンジンは水素-酸素液体ロケットエンジン。補助ブースターとして、アルミ-酸化剤固体ロケットエンジンを使っています。
映像をよく見ればわかりますが、メインエンジンの噴射はほとんど見えません。水素-酸素の反応でできるものは水蒸気ですから。夜でもない限り光もほとんど見えません。
補助ブースターである固体ロケットは、酸化アルミを大量に噴出しています。これは煙のように見えるわけです。
見た目が派手だから固体ロケットがローテク…ということはありません。固体ロケットは、内部の燃焼剤を均一に作ることが大変難しく、特に大型化が難しいロケットです。この分野では、日本はアメリカにも引けをとりません。

ちなみに。マーキュリーの打ち上げ写真です。
http://spaceinfo.jaxa.jp/ja/kaihatu_hikou_mahkturi3.html
エンジンは、アルコールと液体酸素。燃焼ガスは、H2OとCO2。不可視ですね。燃焼温度が水素-酸素より低いので、黄色く見えます。
アポロの場合、ケロシン-液体酸素なので。窒素酸化物等で煙が出ます。

ついでに。
発射台下の水は、エンジンからの衝撃波の反射を抑えるものです。ロケット噴射は超音速ですから。この衝撃波が下に反射して機体に当たると、損傷を与える危険性があります。これを防ぐために、下に水を張っています。

簡単に言えば、燃料の差です。
スペースシャトルやH2Aは、メインエンジンは水素-酸素液体ロケットエンジン。補助ブースターとして、アルミ-酸化剤固体ロケットエンジンを使っています。
映像をよく見ればわかりますが、メインエンジンの噴射はほとんど見えません。水素-酸素の反応でできるものは水蒸気ですから。夜でもない限り光もほとんど見えません。
補助ブースターである固体ロケットは、酸化アルミを大量に噴出しています。これは煙のように見えるわけです。
見た目が派手だから固体ロケットがローテク…...続きを読む


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