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嗚呼、遙かなるジュピター(木星問答)


lapiz 題名:ネタ振りこそが我が使命なり・・・投稿日 : 99年5月19日<水>17時45分

ネタ振りって言うよりは、質問なんですけど・・・・(^^;;;;

木星の公転速度を教えてください(笑)
ああ!「それくらい自分で調べろっ!!」って言わないでぇ〜〜!!
多少のネタ振りもかねている(かも知れない)ので、勘弁してください。(意味不明?^^;)

事の発端(?)はジュピトリスはどれくらいの速度で木星まで行くのか?と言う疑問からです。
ほとんどの資料には「往復およそ5年」と書いてあるんですが、これは凄く曖昧でして。
“往復”とは言っても、木星と地球の距離は時期によって約4億キロも違ってきます。
また、木星についてからすぐにとんぼ返りしてくるはずはないでしょうし、ヘリウム採取
などでいくらか停泊するはずですよね。この辺から、「往復およそ5年」では速度の推測
はつかないなぁ、と考えたんです。まぁ、平均距離での概算なんでしょうかねぇ?

また、公転速度を聞いたのは、木星圏に達するのに公転している木星に“向かっていく”
のか、それとも“追いかける”のか、どっちの軌道で行くかで速度(時間)が変わって
くると思ったんです。
「向かっていく」軌道だともの凄く減速がいるようで、それだけ平均速度が落ちてしまう
のではないかと。逆に「追いかける」軌道では、船の航行速度から木星の公転速度を引い
た値だけ減速すればいいわけで。要するに相対速度をゼロにするわけですね。これは地球
圏での戦艦と基地の接触時にも言えることで、見て分かるとおり戦艦などには逆噴射ノズ
ルが少なく、減速するのはあまり得意じゃないんです。故に、「向かっていく」よりも
「追いかける」方を選ばないとダメなんですよね。宇宙基地も地球の周りを回ってますから。

というわけで、ジュピトリスが「追いかける」軌道を選ぶ場合、当然の事ながら最低でも木星
の公転速度以上の速度が得られなければいけないわけで・・・。
あるいは、この辺から「宇宙船の速度」についての議論が交わされればいいかなぁ、と。(^^;


nuts 題名:木星帰り投稿日 : 99年5月19日<水>21時01分

lapizさんへ
>ジュピトリス
ほとんどの資料には「往復およそ5年」と書いてあるんですが
私もこのテーマには興味があるので、ぜひ出典を教えて下さい。ざっと
手元の資料を調べたのですが、わからなかったので・・・お願いします。

 木星〜地球間の所要時間についてはジオン公国第1回木星船団が、
0070年に出発して0074年に帰還、とされていますが、これは初期
の段階であり、あまり当てにならないと思います。シャアが0083〜4
年頃に地球圏に帰還した際には、木星帰りを装い、臨検を行ったヘンケン
に対して「我々の1年に渡る航海が〜」云々とハッタリをかましています。
すると、この頃の小型資源輸送艦では(往復か片道かはさておき)通常
1年近くかかったことになります(プロジェクトZより)。
 0130年代になると、地球木星間航行船「スマシオン」が地球を出発
してから木星に到着するまで3ヶ月、「マザーバンガード」が損傷をおっ
て全速が出せない状態で、2ヶ月半で地球圏へ帰還しています。「マザー
バンガード」は特殊な推進方法を使っているので、参考になりませんが、
「スマシオン」の方は、結構参考になると思います。
 また全面的に信用してよいのか怪しいですが、NT誌によると「ジュピ
トリス」が木星圏を離れたのが0087年1月とされています。すると
「ジュピトリス」が全速で地球圏に帰ってくるのに3ヶ月ほどしかかから
なかった計算になります。通常の資源輸送時の航海と、地球圏の政情不安
を聞いて全速で戻ってきた時の差、というのも気になります。

 ちなみにGGG艦隊も木星から帰ってくるのに3ヶ月を要しています。


かつらマン追跡 投稿日 : 99年5月19日<水>21時38分

NT100%「F91」によれば「サウザンズ・ジュピター」は往復およそ6年なんだそうですよ。「ZZ」の最終回のセリフによれば「木星に行っちまったら4、5年は会えない」、「彼が木星に行けば、最低3年は会えない」そうです。


久本和賀夫 題名:異端児、出現。 投稿日 : 99年5月20日<木>04時16分

木星船団に関して。
実は私、ヨソさまのペイジにて、
とんでもない仮説を打ち立てたことがありました。
それは「シロッコ、予てよりジャミトフと示し合わせてた」説というモノです。
機会があればご披露しますが、多分的外れでしょう。


lapiz 題名:はやっ! 投稿日 : 99年5月20日<木>06時44分

むぅ、3ヶ月とな・・・!?
かつらマン追跡さんも言ってましたが、他に「ガンダム大辞典・ザンスカール戦争編」
に「カガチは5年に及ぶ木星への航海において・・・」と書いてあります。
木星との距離の長短を考えても、5年(片道2年半?)と3ヶ月ではあまりにも違い
すぎますねぇ・・・。うーん・・・???


虎ノイ 題名:木星の公転速度投稿日 : 99年5月20日<木>13時49分

元の資料(10年前の理科学習表)によると,13.06km/秒と載っています。
(参考までに,木星の公転半径(太陽からの平均距離)は4億7830万km,
 公転周期は約11年315日で,地球の公転速度は29.78km/秒です。)

以前に赤い狐で『ジャブロー爆撃船団』の速度の参考に木星船団の航行速度を考察
しかけたのですが,「準ホーマン軌道」がどうこう……と,電卓では手に負えない
レベルになったので,止めた覚えがあります。

というわけで,計算は諦めて(^^;

現実の宇宙探査機の速度を

パイオニア10号
1972年3月3日打上,1973年12月3日木星に13万kmまで接近(1年9ヶ月)
パイオニア11号
1973年4月6日打上,1974年12月2日木星に4万kmまで接近(1年9ヶ月)
ボイジャー2号
1977年8月20日打上,1979年7月9日木星に65万kmまで接近(1年11ヶ月)

という所なんですが,
これらは,あくまでフライバイ(通り過ぎるだけ)の場合。
木星に到着して,木星の衛星軌道になった場合だと

ガリレオ
1989年10月19日スペースシャトルから射出,1995年12月7日木星に到着
探査機を投下と(6年2ヶ月)も,かかっています。

もっとも,このガリレオ,地球で2回もスイング・バイしているので,時間がかかって
当然かもしれない(推進剤節約のためか?)
(詳しくは,宇宙開発事業団のHPにて)
http://spaceboy.nasda.go.jp/note/Tansa/J/Tan02d_j.html

とりあえず今日は,参考までということで。

気分的には,
宇宙軌道上から発進する(地上打上と違い,余裕を持った推進剤の搭載が可能)
主推進機に熱核ロケット(化学ロケットに比し,高効率・長時間の加速が可能)
木星に到達後,現地で推進剤を採取可能なので,帰還のための予備の推進剤は
多少は少な目でも可(これは異論があるかも知れない。しかし,第二次船団以降は
先達の残した器材を利用する事が可能となるはずだし,木星の基地が定期的に
無人タンカーを送り出していたなら,これを利用して補給も可能となる。)
等の理由で大幅な期間短縮も可能だと考えます。

ところで,アステロイド・ベルトもそんなに近いというイメージは無いのですが
(公転半径4億1380万km)アクシズとの行き来もあんまり頻繁にやられると
ちょっと?って感じがします。
まさか,トロヤ群の小惑星では無かったよな?アクシズ


伊佐未投稿日 : 99年5月20日<木>15時51分

すごい科学的になってますね。
私はあまりこういうのは知らないのですが、とりあえず参加しておきますね。
ホーマン軌道で火星までは約260日だそうです
惑星探査機が主に利用している準ホーマン軌道なら、ホーマン軌道より短い飛行日数でいけるので木星までならどうでしょうか。
 よく知りませんが、準ホーマン軌道なら探査機の速度をあげることさえできれば、打ち上げ角度次第で、より短い距離と時間で惑星到達が可能と思うのですが・・・
 火星ぐらいまでなら260日の半分もあればいけるんじゃないでしょうか(警告!この発言はあてすっぽです。私は一切の責任を負いません)
これらは地球から打ち上げた場合ですから、宇宙から木星にというのとは少し違うと思います。


nuts 題名:地球〜火星 投稿日 : 99年5月20日<木>21時43分

>木星と火星
サイド4〜火星間の期間については、コミック版F90で0120年11月
出発、翌0121年3月火星到着、という記録が残っています。但し、この
艦隊には、掃海艇など小型艦も随伴しています。

地球、木星間ですが、各資料の差が激しいですね。F91ムックの
「およそ6年ぶりに木星への往復航海を終え、地球圏に戻ってきた」
という記述も、木星での滞在期間が判らないので、何とも言えないで
す。また「カガチは5年に及ぶ木星への航海において・・・」という
記述ですが、1往復にかかる所要時間、とも断言できないわけで、
決め手に欠けると思います。「スマシオン」と「ジュピトリス」が
同じ速度だった、とも言えないので、3ヶ月説をごり押しする気は
ないですが、距離的にどんなものなんでしょうか?どれか一つの
資料に頼るのも公正ではないと思うので、他に記述があれば参考に
したいのですが・・・。なるべく多くの資料を救える解釈が見つか
れば、と思います。「ジュピトリス」の3ヶ月説が、あまり無茶な
らば、古い資料ということで、見なかった事にしますが(笑)。

無人タンカーで期間短縮、というアイデアは説得力があると思います。
F90にも登場した設定ですし、あり得ると思います。


伊佐未 題名:木星の距離投稿日 : 99年5月20日<木>22時48分

距離といっても時期によって違うので統一するのは無理ではないでしょうか
太陽から木星の距離ならいいのですが、地球も公転してますから
地球から見て太陽を挟んだ向こうに木星があるのと、太陽から見て地球を挟んだ向こうに木星があるのとでは距離は違うでしょうし。
また地球の軌道方向と反対側に進んだ方が木星との距離が近い場合はどうするのか?というのもありますし、詳しい人教えてください
とにかく地球と木星の最短距離から最長距離の全てを考慮しなくてはならないのでは?
探査機によって木星までの日数が違うのはそういう事ではないのでしょうか?
何年、何ヶ月の割合で地球と木星間が最短距離と時間になるのかは知りませんが、木星船団などはもっとも最短距離、最短時間になる時期を計算して定期的に航行するようにしてるので、木星に着いてもその時期になるまで木星で待つために、3年という数字になったのではないでしょうか?


久本和賀夫 題名:木星って、意外と近いんだなあと思いました(←小学生)
投稿日 : 99年5月21日<金>00時43分

どうでもいいにょ〜って話をひとつ。

オフィシャルじゃない話を持ってくるのもナンなんですが、
ヨソさまのペイジでも出した近藤和久の新MS戦記
アレの、シロッコVSハマーン&シャアの話の舞台は木星。
U.C.0083。・・にも関わらず、GP−01なんかより
ずっと見栄えのイイガンダムに乗ってるんですよね、シロッコが。
つまり「木星には案外余裕で行けちゃうヨ」っていうか、
近藤和久は何も考えずに83年を選んだんですかっていうか。そんな独り言。

でもGP−01ってU.C.0081の10月には既に完成してるから
その木星適用の改良型作るのに半年掛かったとして82年4月。
で、マンガが83年だから、残りは8ヶ月。・・そんな短期間で着いちゃう?

ていうか「半年」って見積もった理由は自分でも解からないや。

木星重力下仕様ガンダムの開発が、GP−01と同時進行だとしても
1年と2ヶ月だから、5年も要らないや。

あと『ZZ』って、みんなが言うほどつまらなくないと今日気付いた。


F・M・バーチ 題名:木星飛行(というか外宇宙航海について)投稿日 : 99年5月21日<金>00時44分

 管理人さん、お久しぶりです。
 久しぶりに拝見したら、なにやらおもしろい内容になっているので、未熟者ながら書き込ませていただきます。

 木星(というか外宇宙航行)にかかる時間についてですが、要するに宇宙船の最終到達速度と単位加速率の大小によって決まるのではないのでしょうか?
 皆さんの意見を拝見している限り、どうも『距離』に論旨の重点がおかれているようなのですが、少なくとも土星軌道より内側程度の距離の場合、0.1G/s程度の定加速ー減速が実施できるならば、最長でも二ヶ月程度の飛行で目的地に到達できるはずです。
 これに対して、現在の惑星探査船などは、その行程のほとんどを慣性飛行で航行するために、木星に向かう場合2〜3年という時間がかかってしまう(そのうえ、初期加速の不足を補うために、金星や地球の重力を利用する重力タパルト飛行を実施しなければなりません)

 ですから、ジュピトリスなどの宇宙船は定加速飛行を行っていたために三ヶ月程度の期間で地球に到達でき、アクシズなどは初期加速時以外ほとんど加速を行っていなかったために年単位の時間がかかったのではないのでしょうか。


lapiz 題名:あのぉ 投稿日 : 99年5月21日<金>07時44分

木星の公転速度は13.06km/秒とをいうことですが、これで「向かっていく軌道」か
「追いかける軌道」かを考察していただけないでしょうか?(^^;
まったく無知な僕は、この公転速度ならどっちで行けるのかさっぱり分かりません。
どうか、よろしくです。


虎ノイ 題名:片道3ヶ月できるかな? 投稿日 : 99年5月21日<金>18時29分

F・M・バーチさんへ
>0.1G/s程度の定加速ー減速が実施できるならば
0.1Gでしょうか?それとも0.1m/s・sでしょうか?

とりあえず,0.1m/s・sとして,ちょっとシミュレーション。
10,000トンの宇宙船に同じく10,000tのペイロード(推進剤含む)を積む。
合計20,000トンの宇宙船に0.1m/s・s(約0.01G)の加速を与えるには
13,400km/s(核融合ロケットの理論的最適噴射速度の約半分)の噴射速度ならば
毎秒(たったの)約150gの推進剤を放出するだけで事足ります。
(簡単な作用・反作用の公式です。宇宙船の質量X得られる速度=推進剤の噴射速度X推進剤の質量)
1日当たりの量を計算すると約13トン,1ヶ月の間,噴射し続けても約400トン。
これはペイロードの1/25しか使っていないので,十分OKでしょう。
(ホントは少しずつペイロードは減っているので,もっと少なくてもすむはず。)
この時(1ヶ月後)には,宇宙船の獲得した速度はなんと,259km/s。
移動した距離は約3億3,600万km。(地球−木星間の最遠距離の半分)

いや,本当ですね。
核融合ロケットは偉大だ。ミノフスキー・イヨネスコ万歳!!
(化学燃料ロケットの理論的最適噴射速度って,確か4km/sくらいだったはず,比較にならない)

この259km/sを考えれば,13km/sという公転速度は,1日分の誤差にもならないですね。

基礎理論には問題が無いことが判明したので,後は
技術的な問題点>冷却問題を含めた長時間の連続運転能力とか
経済的な問題点>推進剤を倹約するため「次に地球が接近するまで半年,出港を待つ」とか
太陽系内の気象>予想航路上に大規模な隕石群があるので出港時期を変えるとか
といった外的要件により,航行日程が大幅に変わって来る物と思います。

特に障害物との衝突は大問題です。200km/sで航行中に何かと衝突すれば,大惨事となります。
もし仮に,10gの物体(7.7ミリの弾頭程度)が200km/sで衝突した場合,
1トンの物体(長門級戦艦の砲弾重量)が630m/s(同戦艦の砲弾の砲口初速の約80%程度)
で命中したのと同じ破壊力(もちろん貫通力は,はるかに高いです)を受ける事になります。

ここら辺りに,
「途中の危険を無視して急いで地球に帰還する必要があり,それに対処可能な装備を持っている」
場合か,あるいは
「なるべく危険を排除して,航路が安全な時期を選んで航行する」
場合とで,3ヶ月から3年近くまでの極端な差が出ているのではないでしょうか?

厳格に「UC****年が西暦の****年だ」と判明すれば,木星と地球の位置関係が判明し,
「この時期の木星との距離だから……」という考察が可能となるのですが,この域に踏み込むと
トンでもない事になりそう。
(0079年の月齢とカレンダーの辻褄あわせだけでも大変なのに)


F・M・バーチ 題名:「解説、ありがとうございます」投稿日 : 99年5月21日<金>19時54分

 虎ノイさんへ。
 私の場合、0.1G(約1.0m/s・s)の加速率で、最適噴射率のおよそ70%程度の出力が出せることを前提に計算しています。
 それはともかく、私の至らない説明に、詳細な解説を加えていただき本当にありがとうございます。
 言いたいことのすべてを書いていただいたので、私としては付け足すことはありません。虎ノイさんがおっしゃっているように、あとは純粋に技術的、そして「ガンダム世界に合うかあわないか」という、”雰囲気”としての問題に移っていくと思います。
 それでも、宇宙空間の移動に関しては「距離だけで考えてはいけない」事は重要な点だということはわかっていただけたらと思います。

 例えば、地球ー火星間の移動に要する時間は、虎ノイさんの公式を利用した場合、地球ー木星間に要する時間とそう大差がない筈(計算していないので大間違いをしているかもしれませんが・・・)です。これは、距離が短いために十分な最終速度が得られない為なのです。(このことから、「F90」の火星への航行が、軍艦であるにもかかわらず三ヶ月近くかかっていることへの説明が、ある程度までできる筈ですか)


桑衝去場@管理人 題名:さよならジュピター投稿日 : 99年5月21日<金>23時12分

とか、「スペースサタン」なんて映画が参考になるかもね(^^)
特に、「さよなら〜」はZ放送の直前に公開された映画ですし、アーガマの重力ブロックなんてのも、この映画の影響をうけてますからね。

F.M.バーチさんへ
お久しぶりです。
全然未熟じゃ無いですよ、大変参考になりますデス。

皆々様へ、
貴重なご意見、真に有り難うございますm(_ _)m

lapizさんへ
>見て分かるとおり戦艦などには逆噴射ノズルが少なく、減速するのはあまり得意
>じゃないんです。故に、「向かっていく」よりも「追いかける」方を選ばないと
>ダメなんですよね。
これって、そんなに問題ではないのでは?
だってジュビトリスにしろ外宇宙船って、フル加速でスッ飛んで行って、木星に着くなり突如逆噴射して急制動する訳では無いですよね、多分、木星圏に近づくに連れ徐々に減速して木星とランデブーって格好じゃないですか?

>何年、何ヶ月の割合で地球と木星間が最短距離と時間になるのかは知りませんが、
>木星船団などはもっとも最短距離、最短時間になる時期を計算して定期的に航行
>するようにしてるので、木星に着いてもその時期になるまで木星で待つために、
>3年という数字になったのではないでしょうか?
と伊佐未さんが仰っているように、
木星エネルギー船団は、定期的に商業運行をしていると思われますので、燃料代他の経費削減の為、地球と木星の距離が一番近づくタイミングに合わせて航行しているのではないでしょうか?

虎ノイさんの書き込によると
>手元の資料(10年前の理科学習表)によると,13.06km/秒と載っています。
>(参考までに,木星の公転半径(太陽からの平均距離)は4億7830万km,
>公転周期は約11年315日で,地球の公転速度は29.78km/秒です。)
という事ですので、木星が太陽の周りを1周する間に、地球は12周弱、回っており、少なくとも年に一回は地球と木星が再接近する時期が有るわけで、最短距離を選ぶとすれば太陽を中心軸にして、地球の公転軌道から木星の公転軌道へ垂直に航行するコースが最も距離が短いですよね(実際は、地球との公転速度差があるので斜め方向に放物線上に進行する様な形になるとは思いますが)、ここにnutsさん他の皆様からの情報で、片道3ヶ月(加減速&アステロイドの迂回とか含む日数だと思います)という数字が出てきてますので、地球圏から発進したジュビトリスは、木星の公転軌道上の3ヶ月後に木星が到着する予定の宙域を目指して航行すれば、めでたく木星と出会えるということでは無いでしょうか?
帰りも同じ要領で行えば、翌年の再接近時期を待つために、単純往復では約1年という事だと思います。
で、4年〜5年と言うのは、「逆襲のギガンテス」に出てきた木星コロニーオリュンポスの様なエネルギープラントでヘリウム採掘作業にあたる任期みたいなモノが有るのではないでしょうか?


lapiz 題名:遙かなる木星 投稿日 : 99年5月22日<土>00時41分

>虎ノイさん
すばらしいです。僕の頭では半分くらいしか理解できませんでしたが、大丈夫です。(^^;;;
>13,400km/s(核融合ロケットの理論的最適噴射速度の約半分)
こんな知識はどっから引っ張ってくるのでしょうか。すごいです。(^^;
でも、この“核融合ロケット”と“熱核ロケット”は同じものですか?それとも核パルスのことですか?
前者はプロペラントを炉で加熱して噴出するもので、後者はそのまんま核爆発の反動で進むやつです。
前者でいいですよね?
>厳格に「UC****年が西暦の****年だ」と判明すれば,
U.C.元年は2045年でいいそうですよ。ただ、何月から移行したのかが分かりませんが・・・

ちなみにミノフスキードライブを使えば、もっと速くなるんでしょうかね?(爆)

ああ、木星行きたいなぁ・・・


lapiz 題名:木星に降りるとなにがあるんだろう・・・?投稿日 : 99年5月22日<土>02時32分

>だってジュビトリスにしろ外宇宙船って、フル加速でスッ飛んで行って、
>木星に着くなり突如逆噴射して急制動する訳では無いですよね、
>多分、木星圏に近づくに連れ徐々に減速して木星とランデブーって格好じゃないですか?
いや、もちろんそれは分かっています。ちょっと説明がおかしかったですね。すいません。(^^;
言いたかったのは、(徐々に)減速する方法だとそのぶん平均速度が落ちると言うことです。
出来ることなら減速は最低限に押さえるべきだと。また、地球圏での戦艦の場合もおなじで。
加速した分を全部減速する事なんてほとんど無いんだよ、ってのが言いたかったんです。

もっとも、虎ノイさんの解説で公転速度なんか余裕で越えちゃう事が分かったんで。
やっぱり減速はかなり必要になって来るんでしょうね。


桑衝去場 題名:そういえば減速投稿日 : 99年5月23日<日>22時34分

lapizさんへ
>虎ノイさんの解説で公転速度なんか余裕で越えちゃう事が分かったんで。
>やっぱり減速はかなり必要になって来るんでしょうね。
結局、木星の公転速度に対して相対速度を0にするという事だと思うんですが、
木星の重力圏まで接近する場合って、向かって行っても追いかけても、木星の第一宇宙速度?は保たないといけないんですよね?(多分)
それ以下に落とすと、木星の重力に引っ張られてしまうような気がするのですが、どうなんでしょう?


F・M・バーチ 題名:木星とのランデブー 投稿日 : 99年5月24日<月>00時56分

管理人さんへ
 性懲りもなく、また書き込ませいていただきます。

 >木星の第一宇宙速度? は保ってないといけないのでしょうね。
 基本的にはその通りだと思います。実際、木星の第一宇宙速度(衛星軌道到達速度)は、秒速43kmという途方もないもの(ちなみに地球の場合、秒速7、9kmです)ですから、一度重力場に捕まった場合、容易なことでは脱出できないでしょう。
 また、仮に脱出できたとしても、そのために使用するエネルギーの総量は、ちょっと想像ができないほど膨大なものになるはずです(少なくとも地球
ー木星間の移動に使用するエネルギーとは、比較になりません)。

 ですが、何も木星の表面に着陸(ガス状惑星の表面に『着陸』というのもなんですが・・・)するわけではないので、それほど心配する必要はないはずです。
 例えば地球軌道から他の天体に向かう時の推力は秒速3、3km(地球上からの場合、秒速11、2km)しか必要ありません。これは、すでに宇宙船がそれだけの速度を確保しているからです。
 また、「相対速度を合わせる」といっても、要するに「木星の衛星軌道を
周回できるようにする」ということでしょうし、それならば減速を慎重に行
なうことで十分に対処可能だと思います。

 おそらくは「クロスボーン・ガンダム」のように、ガリレオ衛星群(軌道半長径70〜200万km)か、それより遠方のヒマリア群(同1100万km)かアナンケ群(同2000〜2400万km)のいずれかが、木星に向かう宇宙船の最終的な目的地となるはずです。
 これらの衛星に到達し、衛星の孫軌道にのって再び離脱するだけならば、おそらくは地球軌道からの離脱とそう大差はないと思うのですが。


虎ノイ 題名:核融合ロケットについての補足 投稿日 : 99年5月24日<月>21時45分

書摘が無いので自分で書きますが(^^;
き込み後,誰からも指恐らく,一年戦争当時の宇宙船の核融合ロケットの性能は,最適噴射速度とは到底比較にならない
ほど性能の低い物だったと思います。

核融合ロケットならば,リック・ドムでさえ装備していますが,これが理論的最適噴射速度の1%
でも達成しているとは思えません。単純に推進剤(水素あるいはその他のガス)を核融合炉の熱で
爆発的に膨張させ,後方に噴射する事で推力を得ている物と考えられます。
その他の軍艦の核融合ロケットも基本的には同じ性質であろうと思います。
つまり,噴射速度は(化学ロケットに較べれば遙かに高性能ですが)非常に効率の悪い物だったと
思います。
ガンダムセンチュリーでは,リック・ドムの性能を
>これにより、ジェットタイプの4倍程度の推力490トンが獲得された。その替り大推力
>化のため、エネルギー変換効率が低下し、推進剤の消費量は、化学燃科タイプの1/2〜
>1/3程度に留まった。
>これらの改造により、リックドムの熱核推進システムは大幅にその性能を減じたが、
>それでも6G程度の高加速を40秒近く続ける事が可能であった
としています。
総重量(78.6t)から自重(43.8t)を差し引いたペイロード?(34.8t)の半分
(17.4t)が仮に推進剤と仮定しても,6Gの加速を得るために,毎秒435kgもの推進剤
を必要とした計算になります。この時の噴射速度は僅かに5.9km/sでしかありません。
(それでも化学ロケット(最適噴射速度4,3km/s程度)よりは,ましな数値ですが)

戦艦のエンジンがリック・ドムの100倍は高性能だとしても,最適噴射速度は約600km/s
(最適噴射速度の約2.2%程度)前回,試算した数値の1/22しかありません。
しかし,まぁなんとかなるレベルですが

核融合ロケットの理論的最適噴射速度は,実に光速度の約9%,現代技術でこの速度を達成可能
な装置は理論物理学研究施設の粒子加速器しか存在しません。(加速対象物は,質量が無に近い
(あくまで日常感覚で)原子核等の粒子です。)もし,100gを越す重量の物体を,その速度
にまで加速可能な装置が存在すれば,UC世界においても,それは充分に戦略兵器となり得ると
思います。(ソーラーレイに匹敵する威力かもしれません。連続的に照射可能である事を考えれば
より強力であるとさえ言えます。宇宙船が敵に後ろを向けて最大出力で噴射すれば,波*砲だ。)

>でも、この“核融合ロケット”と“熱核ロケット”は同じものですか?それとも核パルスのこと
>ですか?前者はプロペラントを炉で加熱して噴出するもので、後者はそのまんま核爆発の反動で
>進むやつです。前者でいいですよね?

”核融合反応”は超高温・超高圧の状態で起きる反応なので”熱核反応”と呼ぶ場合が多いよう
です。意味としては同じだと思っていますが,UC世界(特に一年戦争当時の)の核融合ロケット
は,まさしく推進剤を炉の超高温で加熱して爆発的に膨張させ,噴射させる物だと思っています。

それに対して,理論的最適噴射速度に近い噴射速度で加速するようなロケットは,もっと高度な,
例えば,核融合反応から抽出されたエネルギー(電気?)で,反応の結果生じた廃棄物(状態
としては超高温のプラズマ)を,電磁気的に加速して噴射するタイプのものになると思います。
イメージ的には「船尾にハイメガキャノンを並べて,連続照射しながらその反動で進んでいる。」
ような状態です。多分,地球圏をかなり離れてからでないと,危険でエンジンには点火出来ない
と思います。
これがUC世界で実現できているかどうかは,技術が容易に兵器に転用可能なだけに,他の兵器
の威力とのバランスを見てみないと難しい所があると思います。

もっとも,前者の装置でも,木星まで数ヶ月で航行することは不可能ではないので安心ですが。


F・M・バーチ 題名:核融合ロケットについて・・・ 投稿日 : 99年5月24日<月>23時49分

 虎ノイさんへ。

 核融合推進についてですが、モビルスーツなどに登載されているのは「熱核反応推進型」でいいと思います。
 熱核反応推進の場合、推進剤の噴射速度は(推進剤になにを使用し、どのような形で行うかによって数値のバラつきがありますが)だいたい最適速度で秒速20〜30km程度になるはずです。
(因みに科学燃料推進の場合、理論上もっとも優れている水素ー酸素燃焼の
最適噴射速度が、秒速約7、2kmです)
 しかし何よりも推進力が高いために、瞬時に高加速機動を行わなくてはならないモビルスーツのような運動体には最適だといえるでしょう。
 
 これに対して核融合推進の場合、「高い噴射速度と、低い推進力」がモットウになるはずですから(ちなみに噴射速度とは、後方に放出されるガスの速度。推進力とは、噴射されたガスが、一定時間に一定距離を動かすことのできる質量のことです)、モビルスーツのような高機動体にはまったく向かないはずです。
 この推進機関の場合、虎ノイさんが書かれているように、理論上の最適噴射速度が秒速10000kmを越えますが、それに比べて推進力が非常に低くなるので(推進力を高めることはできますが、そうなると今度は質量が異常に増大してしまいます)、長期の加速を行う必要がある長距離宇宙船に装備する以外には、余り実用性がないと思われます。

 つまり、宇宙世紀世界では用途に応じて熱核反応と、核融合推進を使い分けているのではないのでしょうか?

 最後に、書かれている「高加速質量爆弾」(私がいま、勝手に名付けました)ですが、それこそ減速無しで木星から宇宙船を飛ばせば、十分に可能な兵器ではないのでしょうか? 単に地球にぶつけるだけであれば、それほど複雑な誘導も必要ではないでしょうし・・・。
(まぁ、もっとも地球到達以前に発見されて、迎撃されてしまうでしょうが)


桑衝去場 題名:いやはや、みなさまスゴイです。投稿日 : 99年5月25日<火>03時10分

F・M・バーチさんへ
解説ありがとうございます。
私って、この辺の科学知識に関しては、20年くらい遅れてるので(^^;)
大変勉強になりますです。

>ですが、何も木星の表面に着陸(ガス状惑星の表面に『着陸』というのもなんですが・・・)
>するわけではないので、それほど心配する必要はないはずです。
そうですね、質量のデカイ「ジュビトリス」がワザワザ木星表面まで降りる事はないわけですよね。
ところで素朴な疑問なのですが、どうやって木星からヘリウムを採取するんでしょうか?

虎ノイさんへ
>書き込み後,誰からも指摘が無いので自分で書きますが(^^;
専門的過ぎて、突っ込めないっす(^^;)


虎ノイ 題名:宇宙旅行SFの考察に必要なことは全て 投稿日 : 99年5月25日<火>12時58分

幼稚園の砂場,違った。石原藤夫博士の『銀河旅行(ブルーバックス)』で学んだ。
というのが,真相ですね。
本が見あたらなかったのと(誰かに貸して,帰ってきていないのかも?),
化学燃料の最適噴射速度はよく覚えていなかったので,
関連のHPから参考にしたのですが,違っていたみたいで,済みませんでした。
(4km/s程度>7.2km/s)
http://www.cc.utsunomiya-u.ac.jp/~a963323/ucyuu/kouseikan.html
(「goo」で「最適噴射速度」で検索をかけて見つけたところ)

低推力,高い噴射速度,長大な噴射持続能力=高い最終獲得速度の高性能な核融合ロケットを
核融合推進システム(かなり大規模な設備になるはず)と呼び,
大推力,噴射速度と噴射持続能力はそこそこ(無論,化学ロケットよりは,はるかに高性能)の
核融合ロケットは核融合熱ロケットと呼ぶべきなのかもしれません。

「0083」で,コロニーを追いかけ回した連邦艦隊が推進剤不足で立ち往生していた描写が
ありましたので,当時の普通の軍艦はやはり,後者の核融合熱ロケットなのでしょう。


F・M・バーチ 題名:すいません、訂正です投稿日 : 99年5月25日<火>20時55分

申し訳ありません。前回書き込んだ部分に一ヶ所(だけですんで欲しい・・・)訂正があります。

 酸素ー水素燃焼の(理論上の)最適噴射速度は、秒速7.2kmではなく、秒速4.24kmです。7.2kmは「最大噴射速度」のことです。
(「最適噴射速度」とは、燃料(推進剤)を完全に効率よく使用して到達できる速度。「最大噴射速度」とは、効率を無視して到達できる速度のことです。通常、宇宙船の速度をいう場合「最適噴射速度」をさします)

 虎ノイさん、申し訳ありませんでした

 >似たような事を試みた作戦がありました。
 まさか、ご本人に指摘されるとは思いませんでした(笑)。
(だれかに指摘されることは、期待していたのですが・・・)
 それはともかく、「赤い狐」シリーズの新章、おもいっきり期待しています。今度は「ソロモン攻略戦」(しかも”IF”の世界に突入するそうで)! あの登場人物たちがどのように活躍するのか、いまから楽しみです。

 >「銀河旅行」(ブルーバックス)から学んだ。
 わたしもその口ですが、それと谷 甲州の「航空宇宙軍史シリーズ」(早川文庫)が、私にとっての「あんちょこ」です。この作品のお蔭で「木星まで片道一ヶ月程度で行くことができる」ということが理解できました。太陽系内部の移動を設定される方々には、必見の書です。
 

 ヘリウム採取方法について。
 現時点では木星にヘリウムがたくさん「ある」とわかっただけで、その利用、および採取の方法はほとんど研究されていないのが現状だそうです。
 ですが、大雑把にいって次の3通りの方法があると思われます。

 1) ヘリウム採取宇宙船(例えば「ジュピトリス」)が、直接木星の大    気圏上層部まで接近して採取する。
 2) 大気圏上層部に有人(または無人)の採取プラントを設置して、そ こで採取したヘリウムを衛星(例えばガニメデやカリスト)に待機し ている宇宙船(または衛星軌道上のタンク)に、シャトルで運び込む 。
 3) 木星の衛星にある(とされている)ヘリウムを採取する。

 現在のガンダム世界の設定をみる限り、どうやら主流は 1)のようですが(ほとんどの「絵」が、巨大な木星を背景に宇宙船がたたずんでいる)、私個人としては 2)か 3)だと思っています。
 実際、イオ(軌道半長径70万km)の内側に友人宇宙船が長期滞在することは、ほとんど自殺行為であるといえます。なぜなら、推定でも地球の一万倍とされる木星の磁場圏(いわゆる「バン・アレン帯」のことです)に直接つっこんでしまうことになるからです。
(それこそ、「電波がぁ〜〜、毒電波が襲ってくる〜〜」の世界でしょう。私はまだ、経験したことはありませんが(笑))
 そのような危険を犯し、尚かつ軌道離脱に莫大なエネルギーを使用する 1) のような方法をはたして採用するか(それにこの方法の場合、木星系に人間が存在する必要がありません)、私としては疑問です。


桑衝去場 題名:祝「赤い狐」新シリーズ連載開始投稿日 : 99年5月26日<水>01時55分

F・M・バーチさんへ
またまた、解説ありがとうございますm(_ _)m

>現在のガンダム世界の設定をみる限り、どうやら主流は 1)のようですが
>(ほとんどの「絵」が、巨大な木星を背景に宇宙船がたたずんでいる)、
>私個人としては 2)か 3)だと思っています。
私も、2)を押したいですね、
官営とはいえ、商業運行している木星事業団で3ヶ月で行ける航路を3年以上も掛けて行くとは到底考えられませんし、
>それにこの方法の場合、木星系に人間が存在する必要がありません
と仰るとおり、「クロスボーン」の木星帝国の起源が無くなっちゃいますますよね。

>実際、イオ(軌道半長径70万km)の内側に友人宇宙船が長期滞在することは、
>ほとんど自殺行為であるといえます。なぜなら、推定でも地球の一万倍とされる
>木星の磁場圏(いわゆる「バン・アレン帯」のことです)に直接つっこんでしまうことになるからです。
>(それこそ、「電波がぁ〜〜、毒電波が襲ってくる〜〜」の世界でしょう。
これこそ、「木星帰り」がニュータイプになる元だったりして(笑)
「木星帰りとは、木星圏の超強力電磁場によって脳細胞を侵された後天性変異体であった」って感じで、俺説ニュータイプ論のネタに使わせて貰おうかな(爆)


虎ノイ 題名:宣伝してきました。投稿日 : 99年5月26日<水>22時23分

>木星のヘリウム採取方法
真面目な科学解説本では,はっきり書いている本って無いですね。
で,ガンダムで木星が描かれた作品といえば,ガンダムジェネレーション3巻の
『ジュピター・ミラージュ』
1〜2話では,休戦も知らずに木星圏で戦い続けるニュータイプの少女ティータと
真紅の稲妻・ジョニーライデン(じゃ,ア・バオア・クーで戦ったのは誰なんだ)が,
連邦の無人プラント船を破壊しまくっていた。
3話では(話ががらりと変わって,完全に戦後である。もっとも2話だって戦後2年
が経っていた設定になっているのだが)これにもヘリウム採集船という巨大な船が登場
し,木星大気圏に突入して,原住生物に寄生されていたりするのだ。主人公達は
木星の重力圏を脱出するために,ザクに凧状の翼をつけて,上昇気流に乗って………
(うーん,ファンタジーだ)
何だか完全に毒電波に冒された作品。役に立たないなぁ。

で,一番妥当な線は,
木星の赤道・静止衛星軌道上に基地を設置,そこから軌道エレベーターを降ろし,
大気圏上層部に到達したらヘリウム採取設備をそこに設営する。
人間はその静止衛星軌道基地(小型小惑星をくりぬいたもの:強力な電磁場を遮断)で
作業をし,高重力下の大気上層部へは降りない。
というのがベストなのですが,地球に無い軌道エレベーターを造るわけにはいかない。
それで,第二次案
木星の高重力・高圧に耐える無人プラント船を木星に降下させる。
大気圏上層部に達したら,大気(ほとんどが水素ガス)をとりこみ,風船を膨らませ
暖めて,熱気球となって高度を維持。(大赤斑を生む,大嵐は大丈夫か?)
プラントはヘリウム3を自動的に採集して,水素ガス気球に貨物として積む。
気球の水素ガスを暖め,上昇させる。大気圏最上部に浮遊している水素気球を
テザー衛星で引っかけて回収,衛星軌道へ,
貨物のヘリウム3は核融合炉の燃料に,ガス嚢の水素ガスは地球への帰路の推進剤に
という感じでしょうか?

木星の表面重力は赤道部で2.4Gもあるので,人間が継続して作業をする環境では
無いと思います。(訓練とか修行には良いかも知れませんが。)


F・M・バーチ 題名:MRと書いて「マージャン・レイルロード」と読むのさ

>木星ヘリウムの採取方法
 わたしのしる限り、宇宙世紀世界でこのことを正面から扱った記述は「ニュータイプ」の創刊当時に連載されていた、「α時代のガンダム」という科学技術コラムだけです。
 ちなみに同コラムでは

1) バン・アレン帯の外側にある衛星カリストに、有人基地を設置。
2) 熱気球で浮遊する大気鉱山基地を、大気圏上層部(ふだん私たちが「木星」としてとらえている氷の雲(大赤班などがこれに当てはまります)より遥かに上の方です)、約一気圧程度の場所に設置する。
(この熱気球基地は木星の大気を吸い込み、重水素とヘリウムを分離・精製する)
3) カリストー気球間で無人シャトルを往復させ、分離・精製したヘリウムや重水素を宇宙船やタンクに運び込む。

 という手順で、ヘリウムを採取しています。
(余談ながら「航空宇宙軍史シリーズ」では、採取はガニメデやカリストといった衛星からのみ、おこなっています。もっともこの場合、採取しているのは主に重水素なのですが)


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