ここから本文です

低コストで惑星間旅行する方法を思い付きました。名付けて「月面リニアモーターカ...

syo********さん

2019/9/1913:22:27

低コストで惑星間旅行する方法を思い付きました。名付けて「月面リニアモーターカー・ハンマー投げ方式」です。

図のように、月面の赤道上に月面を一周するリニアモーターの軌道を敷き、そこにリニアモーターカーを走らせ、そのリニアモーターカーにワイヤーを付けて、そのワイヤーの先に宇宙船を付けます。

それでリニアモーターカーでワーヤーを引っ張ったら、宇宙船はハンマー投げの砲丸のように加速されて、ぶっ飛びますから、低コストで惑星間旅行が出来ますよね?

つまり、燃料が要らないという事です。惑星間旅行では莫大な燃料を消費しますから、これが要らなければコストを安くできます。

補足ワイヤーの長さを月の半径の10倍にすれば良いでしょう。そうすれば、宇宙船はリニアモーターカーの10倍の速度を出せます。

地球から飛んで来た宇宙船は月の周回軌道に入ります。そこにリニアモーターカーから、先端にアンカーの重りが付いたワイヤーを伸ばします。

そのアンカーに宇宙船は周回しながらドッキングします。ドッキングの後、リニアモーターカーで加速します。加速して速度が上がれば、その速度に応じてワイヤーを伸ばし、より高い軌道に移ります。

そうして十分に加速出来たら、ドッキングを止めて、アンカーから切り離します。そして宇宙船は火星に向かって飛んでいきます。

リニアモーターカー,宇宙船,ワイヤー,ハンマー投げ,月面リニアモーターカー,遠心力,軌道エレベーター

閲覧数:
133
回答数:
11

違反報告

ベストアンサーに選ばれた回答

app********さん

2019/9/2001:38:43

発送は斬新ですが、考えれば考えるほど、無駄なことが多そうですが、実現可能な方法を考えてみましょう。

まず一番最初に気になったところは、宇宙船をどのようにして月軌道上のワイヤーに固定しようと考えているのでしょうか。


軌道上で静止させるのであれば、わざわざ地球から到着した速度を殺して静止させる必要がありますよね。
減速のために非常に無駄なエネルギーを消費することとなるどころか、その結果月の引力の影響で宇宙船は墜落してしまいますから、この方法では無理でしょう。


月面に着陸させる必要があり、着陸のために無駄なエネルギーを消費するだけではなく、着陸のための設備を宇宙船に搭載させて月まで運ぶ必要がありますから、そのエネルギーも考慮しなければなりません。


また、ハンマー投げとおっしゃっていますが、やりたいことはグライダーと同じです。
ハンマー投げであれば、開店によって生まれる遠心力となりますが、リニアモーターカーでは直進方向に引っ張ることしかできません。
ハンマー投げの方法で行うのであれば、リニアモーターカーのモーターだけでよく、モーターの回転による遠心力で宇宙船を放出させればよいということになります。

ここでは、リニアモーターカーで引っ張る方法を考えてみましょう。

グライダーが空に上がっていくのは、空気による揚力があるおかげです。
揚力がない月面では、遠心力が働くのは、リニアモーターカー月の丸に見たいしての遠心力が発生しているということになります。

ただし、よく考えてみてください。
月の丸みよりも、月面の凸凹の方がはるかに大きくありませんか。
これでは遠心力を考えることは困難です。

ワイヤーを短くしてしまえば、遠心力を受けることはできません。
月が丸いとは言っても、その丸みの影響を受けるだけの遠心力の状況を作るためには、長さ数百キロのワイヤーで引っ張る必要があり、その自重と、宇宙船の重量、リニアモーターカーの加速度に耐えるための総重量に耐えうるワイヤーが必要になります。
そのようなワイヤーが開発されるのであれば、軌道エレベーターは現実的なものとなりますので、わざわざ月にリニアモーターカーを持ち込む意味がなくなります。
これもひとまず考えないようにしましょう。

リニアモーターカーは宇宙船を引っ張っているだけでしかないため、宇宙船はリニアモーターカーのほぼ真後ろにしかいません。その状況で地球の1/6の引力に引っ張られ、宇宙船はひこずれらてしまいます。

この状況を回避するためには、リニアモーターカーに引っ張られて墜落しないように常に上昇し続けれる必要があります。


ワイヤーの長さが長いため、上昇のエネルギーによってリニアモーターカーが浮き上がってしまうことなないでしょう。

とはいえ、いずれにしても、重力に逆らう上昇にエネルギーは不可欠です。


ここでは、これらをクリアできると仮定しましょう。

では実際に、リニアモーターカーはどれだけの速度を出す必要があるのでしょうか。

リニアモーターカーの速度が仮に1,000km/hまで出せたとしても、あなたの考えでは、その3倍の3,000km/hまでにしか速度を出すことはできません。

人工衛星を軌道上に投入するために必要な速度は、28,440km/hです。
地球の引力を脱出して月まで移動するために必要な速度は、40,320km/hです。

月の重力は地球の約1/6ですから、月の引力を脱出するために必要な速度は、単純計算ですが、約6,720km/hとなりますので、リニアモーターカーの速度は最低条件としてその1/3の2,240km/hの速度が出せる必要があります。

ここも仮に、2,240km/h出すことができるリニアモーターカーを開発したとしましょう。

仮に月面で、その速度を出してしまえば、月面では重力が低いため、車体のごくわずかな振動でも、リニアモーターカーが浮かび上がってしまうでしょう。

浮かび上がらないようにレールから離れないようにするとなれば、リニアモーターカーを抑えなければなりませんが、空気がないため、車のエアロのようなことはできませんので、リニアモーターカーの車体を押さえつけなければなりません。

抵抗がないことで高速走行を可能にしているリニアモーターカーに抵抗をあたえ、押さえつけなえればならないというのは、なんと無駄なことをしなければならないのだろうか。リニアモーターカーのメリット半減です。


次にレールを考えてみましょう。
月面では、昼夜の温度差が非常に大きく、昼夜の影響を受け続けてしまうと、この設備を継続的に利用することに無理が出てきます。
日の当たる場所は摂氏110度にもなるため、日の当たらないクレーター内にレールを敷設することで、一定の温度環境で説部の運営が可能となります。

またクレーター内に敷設することで、対応フレアの影響を受けにくくなるというメリットも生まれます。これは結果として合理的ですね。


問題があるとすれば、2,240km/hの速度に到達し、宇宙船を切り離して安全に停止できるだけの長さのレールをクレーター内に敷設できるかに疑問が残りますが、ここもクリアできたとしましょう。


これらの条件をすべてクリアできたと仮定しても、先ほど説明した通り、地球の引力の脱出速度を超える速度の方がはるかに高速です。


月面に到達するための速度の方が遥かに高速で、そもそも、引っ張ってもらう必要がないくらいの速度で月まで移動してこなければならないのですから、すべてにおいて意味がないようです。
そのエネルギーを無駄にして、月面から再度宇宙船を打ち上げ?ようとするメリットはなさそうです。。


月の重力を利用したスイングバイさせれば、さらに効率の良く速度を上げることが可能です。

現在の運営方法は理にかなっているということが、よくわかりました。

  • 質問者

    syo********さん

    2019/9/2002:49:29

     ワイヤーの長さを月の半径の10倍にすれば良いでしょう。そうすれば、宇宙船はリニアモーターカーの10倍の速度を出せます。

    地球から飛んで来た宇宙船は月の周回軌道に入ります。そこにリニアモーターカーから、先端にアンカーの重りが付いたワイヤーを伸ばします。

    そのアンカーに宇宙船は周回しながらドッキングします。ドッキングの後、リニアモーターカーで加速します。加速して速度が上がれば、その速度に応じてワイヤーを伸ばし、より高い軌道に移ります。

    そうして十分に加速出来たら、ドッキングを止めて、アンカーから切り離します。そして宇宙船は火星に向かって飛んでいきます。

  • その他の返信(2件)を表示

返信を取り消しますが
よろしいですか?

  • 取り消す
  • キャンセル

ベストアンサー以外の回答

1〜5件/10件中

並び替え:回答日時の
新しい順
|古い順

lom********さん

2019/9/2120:48:02

ワイヤーで繋がずに、月面上でリニアかレールガンのようなもので加速して、直接打ち出せば良いのではないでしょうか。


いわゆるマスドライバーというものですね。

返信を取り消しますが
よろしいですか?

  • 取り消す
  • キャンセル

2019/9/2101:35:50

軌道エレベーターでは、地球に近づく程、ワイヤーの回転速度が速くなります。逆に、地球から遠ざかる程回転速度は遅くなります。

ですから、その方法では、宇宙船の速度はリニアモーターカーの速度に比べて大変ゆっくりとしたものとなります。

下記ホームページを参照ください。
http://catbirdtt.web.fc2.com/kidouerebeta.html

返信を取り消しますが
よろしいですか?

  • 取り消す
  • キャンセル

2019/9/2012:45:21

そんな面倒な事しなくても「加速スイングバイ」がありますよ。
ほとんど全ての惑星探査機がこれを使って加速を行います。
軌道にさえ投入できるなら燃料無しで加速できます。

返信を取り消しますが
よろしいですか?

  • 取り消す
  • キャンセル

ideasさん

2019/9/1923:22:07

ハンマー投げ方式なら軌道エレベーターで設定されてますよね、

地球は自転してるので終端のカウンターウエイト付近の遠心力はかなり大きい。構想ではここから投げ出された宇宙船は燃料要らずで小惑星や木星などの外惑星軌道に到達可能とのことです。

ハンマー投げ方式なら軌道エレベーターで設定されてますよね、...

返信を取り消しますが
よろしいですか?

  • 取り消す
  • キャンセル

lni********さん

編集あり2019/9/1923:04:14

そのアイディア私も10年くらい前にyahoo掲示板(智恵袋も無い時代)で出しましたね

リニアの軌道は地面と反対に敷きます(ワイヤーは要りません)
宇宙船は遠心力により月面を浮きリニア軌道に張り付きますソーラーパネルの電力供給10kwの加速を30日間続けて、ケンタウリαまで行けるほどの速度を出すというアイディアです

残念ながら計算すると遠心力が10Gになるまで加速しても、光速度の一万分の一、とても恒星間飛行は無理です
太陽系内の移動手段くらいなら使えそうですけど

返信を取り消しますが
よろしいですか?

  • 取り消す
  • キャンセル

みんなで作る知恵袋 悩みや疑問、なんでも気軽にきいちゃおう!

Q&Aをキーワードで検索:

Yahoo! JAPANは、回答に記載された内容の信ぴょう性、正確性を保証しておりません。
お客様自身の責任と判断で、ご利用ください。
本文はここまでです このページの先頭へ

「追加する」ボタンを押してください。

閉じる

※知恵コレクションに追加された質問は選択されたID/ニックネームのMy知恵袋で確認できます。

不適切な投稿でないことを報告しました。

閉じる