今現在、先進六ヶ国等で赤道周辺に軌道エレベーターを建造する事は出来るで

Question

今現在、先進六ヶ国等で赤道周辺に軌道エレベーターを建造する事は出来るでしょうか？問題としては技術的と経済的にですが、ちなみにに建造できるとして自分が考えたメリットとしては建造に際して大量の人員雇用が望める事と今後、打ち上げロケットの事故が無くなりより経済的な宇宙開発が行えるとともに発展途上国の宇宙開発における軌道エレベーターの使用により各国の経済も潤うのではないかと考えているのですがどこか間違っている点、もしくは問題となる点はあるでしょうか？
質問したい事がいまいちまとまらないのですが、とりあえず
(1)軌道エレベーターができるか？
(2)造った際のメリット（上の文について）
(3)どんな問題点があるか？
についてです。お願いします。

zbf85297 · Accepted Answer

1)できます。
　・目下のところ、最大の障害はナノチューブの繊維を作る技術を確立です。
　　ただナノチューブの糸の記録は遅々としているとは言え年々伸びており、
　　純粋に技術的な問題ですので年月をかければ不可能な話ではないでしょう。
　・最初のエレベータ(というよりは、ナノチューブのリボン)ですが、
　　打ち上げに必要な大型ロケットならばすでにあります。

2)メリットはいつくかあります。
　・静止軌道を中心に、あらゆる軌道に低コストで大質量を運び込めます。
　　つまり、巨大な人工衛星が大変低コストに打ち上げられるという事です。
　　経済的・軍事的なメリットは非常に大きいと思います。
　　たとえば核燃料
　・軌道エレベータは静止軌道を重心として、静止軌道の遥か彼方まで延びています。
　　地上と逆側の先端付近で宇宙船を分離する事で、あまりエネルギーを使うことなく
　　月やその他惑星に大質量を輸送する事が出来ます。
　　惑星探査が身近かつ低コストになる事で、月の探査や資源開発
　　(といっても核燃料くらいしかありませんが)は進むでしょう。

3)問題も多いです。
　・宇宙に無闇に大質量を移動させる事で、軌道上のゴミ問題が深刻化するでしょう。
　　また軌道上のゴミ問題が深刻化すると、軌道エレベータや軌道上の空間そのものの
　　安全も脅かされるかも知れません。
　・荒唐無稽とも思える計画に税金を投入する事に対する政治的コストが大きいこと。
　　アメリカのようなチャレンジングな国や、一党独裁の共産圏ならやりやすいかもしれません。
　・軌道エレベータの設置場所は赤道付近の風が弱く雷のない場所など限られた場所しかありません。
　一国や企業が独占的継続的に占有できるかという問題があります。

個人的には、このような荒唐無稽で不可能にも思える事業が
巨大な産業を生むと感じておりますので実現して欲しいと考えています。

UROIUSH · Answer

こんにちは


今宇宙エレベーターを実現させる上での一番の課題は材料です。エレベーターの建材として使える材料がまだありません。この問題さえ片付けば可能だと思います。
メリットとしては、まず宇宙へ行く敷居がぐっと低くなる点が上げられるでしょう。荷物を送るためのコストもロケットより遥かに押さえることが出来ると思います。
さらに、例えば原子炉等の危険物を宇宙に送ろうとしたとき、エレベーターなら爆発の心配もほとんどないので、安全だと思います。
そして何より、エレベーター建造に当たって、新技術の開発が進むと思います。
さらには、地球と宇宙との行き来が活発になり、本格的な宇宙ビジネスが始まるかもしれません。

問題点としては、技術的にはまず天候の問題が上げられます。
エレベーターには落雷、強風、そして雨による侵食や宇宙ゴミの衝突、さらには宇宙の放射能による建材の劣化も課題でしょう。  

社会的には、ロケットと違って限られた数しかないエレベーターを、世界各国でどのように共有して使っていくかという点が上げられます。
当然アメリカ、ロシア、日本、EU、中国等の宇宙先進国が計画自体を主導していくでしょうから、エレベーターの利用もこれらの国が優先的に使わせろと主張する思われます。そうした時に、あまり協力出来なかった国とのあいだに摩擦が生じるかもしれません。さらに、エレベーターによって宇宙開発が進むとすれば、宇宙関連の技術を持つ国と持たない国との経済的格差も進むと思います。そうした時に、いちばん問題になって来のがテロでしょう。
エレベーターの破壊は隕石が降ってくることと同じくらい危険でしょう。

Mokuzo100nenn · Answer

先進六カ国とは、英米日仏独の先進五か国にどの国を加えるのでしょうか。
あるいは先進八カ国のカナダ、イタリア、ロシアのうちどの2カ国を除外するのでしょうか。

私としては、先進五カ国＋ロシアの六カ国で推進すると仮定し、考えてみます。

（１）軌道エレベーターができるか？

できます。
技術的には軌道の途中で「植物の枝」の様な柱を斜め上空に突き出し、その先に真空ドームを付け浮力を得ることで、軌道エレベーターの全重量が根の部分に集中しないアーキテクチュアを採用することで可能となります。もちろん大気の対流（台風、偏西風など）の影響で軌道エレベーターが蛇行しないように途中に小型原子力発電所と電動ファンを設けて気流の影響をキャンセルする必要が有ります。

（２）造った際のメリット

上記のように、気流（や地震）の影響をキャンセルして軌道エレベータを直立させるために膨大なエネルギーが必要となるので、ロケットでの打ち上げよりも省エネルギーかどうかはまだわかりません。
最大のメリットは、建設主体の先進五カ国＋ロシアが膨大な国家予算を投入しなければならず、その為に先進五各国＋ロシアが軍隊を放棄することになるでしょ。このことによって、英・米・仏・ロの四か国から核兵器もなくなり、日本やドイツと同じような平和国家に変わります。これが最大のメリットです。

（３）どんな問題点があるか？

先進五カ国＋ロシアが軍備放棄した段階で、中国など、発展途上国で軍事大国がその武力を使用して先進五カ国＋ロシアの六カ国を征服しようとするでしょう。先進五カ国＋ロシアが宇宙への夢に経済資源を集中している一方、中国とインドが食糧確保、水資源確保、地下資源確保に乗り出し、世界中で武力闘争が生じることでしょう。結果として、残念ながら先進五カ国＋ロシアは軍備を放棄したことがアダとなって軍事大国に侵略され、軌道エレベーターも建設途上でバベルの塔のように崩壊するのではないでしょうか。

kagakusuki · Answer

軌道エレベーターに関しては、私は理論的には建設可能ではあるが、言われているほど効率も使い勝手も良くないため、あまり役に立たないものだと思っています。

(1)技術的には、現在の技術では無理ですが、将来的には可能とする技術が開発される可能性は低くは無いと思います。
　しかし、コストや資源上の問題や、何より不経済である事から、実用化（＝メリットのあるものが建造）される事は有り得ないと思います。


(2)大気圏内でロケットを使用せずに、衛星軌道と地表との行き来が可能になるため、実用化した後では、宇宙機の打ち上げや帰還時の際に、

●窒素酸化物等による大気汚染の発生やオゾン層の破壊が少ない

●スペースデブリの発生量が、僅かながら減量可能

●地上からロケットを使用するよりも簡単

　但し、軌道エレベーターの建造のためには、膨大な量の建設資材を打ち上げる必要がありますから（建造途中の細い軌道エレベーターを利用して、資材を運ぶ方法は、角運動量保存の法則に反するため、ロケット等による加速が不可欠です）、上記のメリットは、エレベーター建造時に発生する建設資材運搬ロケットによる大気汚染、オゾン層の破壊、スペースデブリの量と比べれば、微々たるメリットに過ぎず、デメリットの方が圧倒的に勝っていると思います。
　尚、軌道エレベーターの構造に超電導送電線を併設すれば、宇宙太陽光発電設備から地上に送電する際に、問題のある高出力マイクロ波ビームを使用せずに済ませられる可能性があると思います。


(3)例えば、軌道エレベーターの頂点から宇宙機を発進させる場合を考えると、地上から軌道エレベーターの上部に宇宙機を上昇させる際には、当然、エネルギーを消費します。
　軌道エレベーターの構想では、消費したエネルギーは、仕事を終えた宇宙機を軌道エレベーターで地上に降ろす際に回収する構想になっている様です。
　しかし、発進した宇宙機は、いつまでも軌道エレベーターのそばにいても意味が有りませんから、軌道を変える必要があります。
　軌道を変えるためには推進剤を消費してロケットエンジンを作動させなければなりません。
　そして、宇宙機が軌道エレベーターまで戻って来るのにも推進剤を必要とします。
　つまり戻ってきた宇宙機は、消費した推進剤の分だけ軽くなっていて、回収できるエネルギーも、それに応じて少なくなりますから、宇宙機がエレベーターを昇る時に消費するエネルギーの方多くなるのです。
　これが、エネルギーだけの問題であれば、外部から電力を投入するだけで済みます。
　しかし、軌道エレベーターは地球と同じ回転速度で回っているため、上に行くほどその回転半径も大きく、大きな速度を持っています。
　質量を持った物体を軌道エレベーターで上げると、その物体はエレベーターの上部と同じ速度まで加速され、運動量や角運動量が大きくなります。
　そして、持ち上げた物体を加速した分、軌道エレベーターは運動量や角運動量を失います。
　エネルギーの場合と同様に、宇宙機を地上に降ろす際に、運動量や角運動量も回収できますが、推進剤の分だけ失う方が大きいのです。
　これを補うためには、軌道エレベーターの上部にロケットを取付けて、軌道エレベーターを加速させてやらなくてはなりません。
(そうしないと、軌道エレベーターは次第に西に傾いて行き、地球に巻き付いてしまいます。)
　軌道エレベーター加速用のロケットに使う推進剤を、地上から持ち上げる時にも、運動量や角運動量を失います。
　結局、必要になる推進剤の量は、失われた推進剤と同じ質量を地上からロケットで打ち上げるよりも少しだけ少ない量が必要となるはずです。
　これでもロケットの機体を打ち上げる分は得をしているので、地上から打ち上げるよりはかなり低コストにはなりますが、36000ｋｍ以上にも亘って存在するエレベーターのリニヤモーターや角運動量維持用ロケットのメンテナンスまで考えると、維持費用もそれなりにかかります。
　何十年もの間に亘って国家予算を傾けてまで造る価値が有るほどのものとは思えません。
　ただし、そのあたりの問題は、宇宙工学の専門家が気が付かないはずはないので、もしかすると私が間違えている可能性もあります。
　それから、推進剤の件は、月から土砂等を運んできて、消費した推進剤と同じ質量を、地上に降ろせば、負担が軽減できる可能性があります。
　それでも、僅かなロケット噴射は必要になります。
　小惑星帯からの土砂運搬は、往復に必要になる推進剤が多いので、軌道エレベーターの維持の役には立ちません。
　月面に恒久的な鉱石の採掘事業が行われるようになれば、軌道エレベーターも役に立つかもしれません。

psytex · Answer

「宇宙開発しなければならない」という必然があれば、
“それをより安価に実施する”という「メリット」が
ある可能性もあるかも知れませんが、現実的には、
宇宙開発による利益などというのは無視できるほどで、
主に学究目的ですので（大規模な宇宙開発で「潤う」
ものとは何でしょう？）。

軌道エレベーターがメリットを生じるには、大量に
軌道に運ぶ必要がありますが、「学究目的」において、
「大量」に行う必要はありません（ただでさえ“無駄”
遣いを、もっと大量に無駄遣いする話で）。

kyo-mogu · Answer

ガンダム００　の中で軌道エレベータが出てきます。そこでメリットやデメリットも出てきて居ます。

実際問題、つなぎ止めるものはどうするか？軽くて丈夫でないと駄目ですからね。
　乗る方として気圧の変化はどうなのか？加速はどうなのか？

作る費用は回収できるか？　膨大な費用を使う事になります。独り占めされる危険性もあります。
　宇宙に出る事で有害な放射線などを浴びる危険性も高くなります。

発展途上国に出てきたとしても、技術的なことを学ばせない限り仕事は出来ません。利益を得られる人間と得られない人間との貧富の差も顕著になるでしょうね。
　良い指導者がいれば、通行税みたいものの利益から分配して行くことも可能でしょうが。

0y0y0 · Answer

2点問題点を思いついたので書きます。
１．テロの標的にならないか
２．スペースデブリがぶつかって壊れないか

否定的な意見を書いてすいませんでした。

今現在、先進六ヶ国等で赤道周辺に軌道エレベーターを建造する事は出来るで

1)できます。

こんにちは

先進六カ国とは、英米日仏独の先進五か国にどの国を加えるのでしょうか。

軌道エレベーターに関しては、私は理論的には建設可能ではあるが、言われているほど効率も使い勝手も良くないため、あまり役に立たないものだと思っています。

「宇宙開発しなければならない」という必然があれば、

ガンダム００ の中で軌道エレベータが出てきます。

2点問題点を思いついたので書きます。

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