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アポロ月面着陸の素朴な疑問

kwgnx349さん

2012/8/219:08:03

アポロ月面着陸の素朴な疑問

月面着陸については、今も様々な説があるようです。

前から思っていた素朴な疑問なのですが、そもそも、あの当時の理論、コンピューター性能、ロケットなどのハード面の技術などなど.....であのミッションができたのか?ということです。

いつかのシャトル大気圏突入事故の際に、実は搭載されているコンピューターが今の家庭用パソコンにも及ばないものだと判明しました。
素人から見れば、NASAの科学技術は想像もつかないほどの理論と装備によって構成されていると思いがちですが、本当はどうなのでしょう?

コンピューターの飛躍的進歩はごく最近のことです。それによって判明した数々の理論...もたくさんあります。自動車だって飛行機だって軍事兵器の類にしても、劇的に進歩したのは全部最近のことです。
宇宙開発の最大の難問題である有人飛行は今でも解決しないのに、あの時代にはるか月まで行って、降り立って、旗立てて、無事に帰ってきたならば、今の技術ならもっと...と思いませんか?つまり、今の技術で出来ることから逆算すれば、いくらなんでもアポロ計画の偉業はSF映画じゃあるまいし...と思うほうが普通ではないでしょうか?

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plu********さん

2012/8/220:45:26

費用対効果については他の方が書かれていますので、別の面から。

確かにコンピューターの性能で言うと当時と今とでは比較になりません。当時のコンピューターよりも今の携帯電話の方がよっぽど高性能です。が、「だから当時のコンピューターで月へ行くなんて無理」というのは早計です。ハードウェアの能力不足をソフトウェアで補う凄い人間がいたんです。例えば、三角関数。三角関数が使えないようでは軌道計算などとてもできませんが、まともに計算するには当時のハードウェアには非常に荷が重いものです。ところがところが、CORDICという三角関数を足し算引き算だけで高速に計算してしまうアルゴリズムがちゃんとあるんです。いくら非力な当時のハードウェアでも足し算引き算ぐらいはなんとでもなります。逆にこの手のアルゴリズムはハードウェアが非常に高性能になった現代では廃れてしまっています(失われた技術にならなければいいんですが)。それはそうです。こんな事をしなくても、CPUに命令を与えるだけで三角関数などたちどころに計算してくれますから。

軌道計算の理論にしてもニュートンの万有引力の法則があれば十分です。これはコンピューターなど影も形もなかった17世紀の理論です。

なにかというとすぐにコンピューターに頼ってしまう現代人の方が実はある面では能力的に退化しているのかもしれません。

質問した人からのコメント

2012/8/3 03:00:18

有難うございました。つまりは当時の技術と装備で十分可能なミッションだったということと、ロケットエンジンなどのハード面は今も進歩していないということですね。勝手に難しく考えてたようです。スッキリしました。

ベストアンサー以外の回答

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Scullさん

2012/8/222:27:05

>いくらなんでもアポロ計画の偉業はSF映画じゃあるまいし...と思うほうが普通ではないでしょうか?

いいえ。普通ではなくて「単に阿呆なだけ」です。

コンピューターの性能はロケットの性能に全く関係ないし,ロケットの性能自体はほとんど変わりない。

大体,高性能コンピューターなんて宇宙に持っていったところで,太陽放射線でメモリジャンプを起こして使い物になりゃしません。回路の集積度が「高すぎる」の。
集積度がそれほど高くない「ほどほどの」コンピューターで性能は十分だし,総合性能では最新のものよりいいぐらい。

ロケットについて言えば,黎明期のA4ロケットですでに弾道都市爆撃が可能だったことを考えれば,技術的進歩はロケットそのものではなくて「得られたデータの解析」であるとか,人間でしかできなかったサンプル採取にロボットが使えるようになったことの方が大きい。

だから「アポロは捏造なんて言う奴は阿呆だ」と言われるわけです。

mog********さん

2012/8/221:54:08

宇宙船やロケットには最新の技術が使われていると思われることが多いようですが、これは誤解です。
一度宇宙に出てしまうと、故障した場合に修理する事が非常に困難ですから性能より確実性が重視されます。
そのためロケットや宇宙船は、故障する可能性を全て潰した「枯れた技術」の集合体になっています。
身近な例で言うと例えばPCの場合、最新のOSにはバグや脆弱性が多く存在し、安定度で言えばアップデートを繰り返した一世代前のOSの方が上ですよね。それと同じような物です。

アポロは計画の初期段階で、コンピューターを搭載するかリレーを使ったシーケンサーを使うかで議論が有ったくらいで、コンピューターが絶対に必要だったわけではありません。コンピューターを使ったのはその方が軽いからです。
もし複雑な計算が必要なら地上で計算して結果だけ伝えれば良いので高性能なコンピューターを持って行く必要は有りませんし、なんと言っても人が乗っているので非常に柔軟に対応出来るのです。
自動車で目的地に向かうのに、人が運転するのとコンピューターによる全自動で向かうのと、どちらが簡単で確実かを考えれば分かると思います。
シャトルのコンピューターにしても当初は当時のゲーム機より能力は下でしたし、最後のフライトに使われたコンピューターも2~30年前のPCと同じくらいです。
私達が使っているPCは汎用で何でもこなす必要が有り高い性能が要求されますが、使われ方が限定されていればそれほどの性能は必要ないのです。

エンジンなどのハード面で言うと、シャトルのエンジンは基本的に30年前の物だし、その間アメリカは新しい大推力エンジンを開発していません。
物によってはロシア製のエンジンをロシア国内でライセンス生産して輸入しているくらいです。
そのアンバランスを是正するため、金のかかる有人計画を全て中止して基礎技術の開発にリソースをつぎ込んでいますが、化学ロケットは理論上の限界に近い所まで高性能化しているので、画期的なエンジンが出てくる可能性は有りません。

lom********さん

2012/8/221:49:46

当時、地球周回軌道に宇宙船を打ち上げてランデブーやドッキング、宇宙遊泳を行う技術がアメリカとソ連にあったのは確かです。それは、アポロ計画終了直後に宇宙ステーション計画が行われ、それ以後現代に至るまでその技術を用いた活動が行われているからです。

そして月に行って周回して帰ってくることもできたのは確かでしょう。地球周回軌道に宇宙船を投入することと技術的に大きな違いはないからです。距離が伸びる分宇宙船内部の環境を維持したり、軌道の微調整が必要といった苦労は出てくると思われます。アメリカもソ連も有人飛行の前に無人探査機を月に送り込んでいますから月に行く技術は確立されていことがわかります。

アメリカは11号に至るまでのアポロ計画で、これらの課題を一つ一つ丁寧に実行して出来ることを確認しながら階段を登るように月への道のりを歩んで行きました。月に着陸することは少し難しいチャレンジですが、宇宙で任意の方向に加速、減速して目的の軌道に乗せることが可能であるところから考えて、月周回軌道から適切に減速することもまた可能だったはずです。同種の行為ですから。アポロ計画は失敗の可能性もある困難な冒険的活動でしたが、成功したことについては何ら不思議ではありません。



コンピューターの進歩は宇宙船の制御には関係しますが、性能は大きく左右しません。宇宙ロケットの基幹技術はあまり進歩していません。当時の打ち上げロケットと現代の打ち上げロケットを見比べても大きさは変わっていません。これは宇宙に打ち上げられる重さが変わっていないということです。宇宙船のペイロードが変わらなければ、宇宙船の航続距離や速度、宇宙船の装備は変わりません。宇宙飛行士を有害な宇宙線から守るために、分厚い装甲を張ったり、宇宙船の船殻を強靭に多重にして事故に対する安全性を高めたり、燃料を大量に積んで自由自在に宇宙空間で加速及び減速する性能を備えたり、食料や酸素や搭乗員を増やして活動の幅を広げたり、などといった面に関してはアポロ計画の当時から進歩がありません。

以上のようなハード面での制限があるので、ソフト的なコンピューターなどの制御の進歩があってもやはり月に行く事は危険の伴う、リッチな冒険です。

blu********さん

編集あり2012/8/221:45:10

簡単な間違いを指摘しましょう
>月面着陸については、今も様々な説があるようです。

説なんてありません.あるのは「月面着陸」という「事実」と
説にすらなれていない,現象を説明すらできない「妄想」だけです.


>前から思っていた素朴な疑問なのですが、そもそも、
>あの当時の理論、コンピューター性能、ロケットなどのハード面の技術などなど.....
>であのミッションができたのか?ということです。

世界初の弾道ミサイルであるV2ロケットにはそのコンピューターすらついていませんでした.
簡単な演算回路と物理学の知識さえあれば,ロケットを飛ばすことは理論上そう難しいことではありません.
(しかもそれが空気抵抗のない,力学的に理想的な環境である宇宙空間ならなおさら)


現在でもロケットの軌道制御に複雑なコンピュータは使われていません.
先ほど退役したスペースシャトルでさえ,その制御コンピュータはスーパーファミコン並みです.

よく誤解されがちですが,制御工学の実装で重要なのは
・正確かつ高速に状態量を取得するセンサ
・制御理論により決定した指示量に正確かつ高速に反応するアクチュエータ
であり,プロセッサをいくら高速にしたところでセンサとアクチュエータがゴミならば制御もゴミです.

プロセッサの速度が重要になるのは,ノイズの存在が大きく
制御量を逐次変更しなければいけない状況がほとんどで,
宇宙空間はその対極にある空間と言って過言じゃありません.

結論:簡単な回路でロケットは正確に飛ぶ.むしろ宇宙空間に出るロケットだからこそ正確に飛ぶ


最後に:
http://chiebukuro.search.yahoo.co.jp/search?p=%E3%82%A2%E3%83%9D%E3...
http://chiebukuro.search.yahoo.co.jp/search?p=%E3%82%A2%E3%83%9D%E3...

検索すらできない人間は「教えて君」であり,
ネット上では唾棄すべき存在です.

moi9000さん

2012/8/221:26:38

ロケットの歴史について調べて見る事をお勧めします。月までの長距離飛行という点では確かに突出していますが、アポロ以前のマーキュリー計画やジェミニ計画などを調べて見ると宇宙飛行技術が段階的に進んで1969年の時点で宇宙船のドッキングや船外活動などの技術が確立されていたことが分かります。コンピュータは確かにみすぼらしかったのですが軌道計算やエンジン制御など基本的なコントロールは可能でした。それに無人探査では火星や金星の探査も始まっていて、何もアポロが謎の超技術ではないということがわかります。

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