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ASTRO: Advanced Science-Technology Research Organization 世の中の最先端技術情報、中でも宇宙旅行、空飛ぶ技術が充実!!
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*** 2017.5.02 VOL.6-9 magmag melma ***
       
  
  宇宙へ飛び出るには、どの位の速度が必要か。実は、目的地でその速度が大きく
  変わる宇宙速度と呼ばれ、3つの種類がある。
  
   第1宇宙速度 地球を周回する軌道上が目的地(=地球脱出
   第2宇宙速度 地球を飛び出て月などが目的地
   第3宇宙速度 太陽系を飛び出て外宇宙が目的地
  
<円・楕円軌道が第1宇宙速度>
  
  現在のロケット技術では、この第1宇宙速度を達成し人口衛星打ち上げるため
  の 2万9千キロ/H に到達するには、2段ロケット方式が必要とされてきた。
   
  ここにルーマニアに設立起源を持つ、米国の宇宙ベンチャー ARCAスペース社
  が1段ロケット方式シングルステージ方式衛星打上げ企画を発表した。
  
  ロケット本体の軽量化と共に、新しい推進装置 リニア・エアロスパイク という
  従来より30%以上の高出力エンジンを開発する計画という。
  
<リニア・エアロスパイク側から見たロケット Haas 2CA >
<飛行時のイメージ図 水色に光るノズルが並ぶ>
  
  最大の特徴は、低高度から宇宙空間までを一つのエンジンで対応できる外気圧の
  制御適応性と言えるだろう。これまでは、2種類のエンジンが必要であった。
  
<これまでに開発されたリニア・エアロスパイク・エンジン事例>
  
  過去に開発された事はある様だが、実機採用された事はない。上下16列に配置
  され、各々燃料比率を調節する。従来必要だったノズルの首振り装置も不要だ。
  
<従来のノズル首振り装置 ジンバル
  
  2018年初打上げを目指し開発を進める。直径1.5m全長16mという
  小型だが、100kg衛星を軌道上へ打上げられる。
  
  コストは100万円前後/kgが目標。旧来の数百万前後に比べ、大幅に下がり
  低コストだが、スペースX社の目標 2-30万円 には、もう一歩努力が欲しい。
  
  
  このような製品が実現すれば、同市場を狙い、再起を図る日本の超小型ロケット
  にも大きな影響がある。シッカリと社会動向を捉えて開発を進めてもらいたい。
  
  
  日本語情報 businessnewsline  英語情報 universetodayquora
  宇宙速度について wiki
  ARCAスペース社について wiki  リニア・エアロスパイク・エンジン wiki
  
  
  動画:Haas 2CA プロモーション(2分弱)YT
  
  動画:リニア・スパイク・エンジン 開発の様子(1分半)YT
  
  動画:ARCAスペース社 他の開発ラインナップ紹介(5分半)YT
  

  
  動画:宇宙速度について(16分弱)YT
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*** 2017.4.18 VOL.6-8 magmag melma ***
  
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  ボーイング社を筆頭とするNASAパートナー6社は、これからの宇宙開発
  担っていく新しいコンセプトを発表した。
  
  その名も Deep Space Gateway と呼び、従来の国際宇宙ステーションから一歩先
  に進んだ印象だ。月より遠い、正に深宇宙への入り口として体制を整える基地だ。
  
  の近くの空間に位置し、火星月面などの更なる深宇宙に向けての経験を積み、
  結果として新しい技術の開発を促進していく基地になるのが、目指す姿だ。
  
<Deep Space Gateway のイメージ図 フェイズ1>
  
  電源供給機能も有し、他の宇宙船ともドッキング月探査へ準備する間乗員の
  滞在も可能だ。探査基地としても機能し、長期滞在時の放射線防護も十分にある。
  
<Deep Space Gateway のイメージ図 フェイズ2>
  
  ソーラー電気推進装置を有し、自船の位置制御する。ロボティックミッション
  展開にも活用され、更には、宇宙船のメンテ組み立て等にも使われる見込みだ。
  
  開発中の大型ロケットシステム SLS* で、4回ほど物資輸送すれば実現する。
  2020年初頭に完成を目指し開発が進んでいる。キャパシティは4名分だ。
   *;Space Launch System
  
<SLSのイメージ図>  
  
  
  更に将来には、火星近くへの配置も想定されており、先々の宇宙開発には大きな
  一歩となる計画だ。着実な進捗を期待したい。
  
  
  日本語情報 moonstationsorae  英語情報 inverse
  SLS プレゼン資料 pdf
  
  
  動画:Deep Space Gateway 連続静止画(5分半)YT
  
  動画:開発中NASA宇宙船オリオンの紹介(16分強)YT
  
  動画:NASA 月探査への回帰(13分強)YT
  
  動画:欧州 月面基地の研究(9分弱)YT
  
*** 2017.4.18 VOL.6-8 magmag melma ***
  
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  火星飛び交う時代推進装置にも新技術の開発が進んでいる。これまでは、
  化学反応で推力を得るロケットだったが、これからは太陽光で推力を得るのだ。
  
  正確には、推進材として キセノン と呼ばれるガスを用いる。そのガス太陽光
  による電磁気エネルギーで、プラズマ化して噴射する。
  
     e- + Xe0キセノン) => Xe+ + 2e-
  
<その仕組み>
  
<最新の5kW ホールスラスター  XR-5A >
  
  数年前から、NASAAerojet Rocketdyne社(AR社) に開発委託しているが、
  その開発品を発表した。従来は1列噴射口に対し、3列にして出力を高める
  
<NASA開発中の13kW ホールスラスター>
- 噴射口は 1列(=1チャンネル) -
  
<RT社開発中の100kWクラス ホールスラスター>
- 同心円状に3重に噴射口を配置(=3チャンネル) -
- 試験中の様子 出力30kWレベル -
  
  既に、衛星制御にも用いられている技術だが、その規模・性能が段違いなのだ。
  これまでは精々が5kWだったところ、100-200kWの出力を狙う。
  
  しかも、その効率の高さは驚きだ。比推力*(specific impulse; Isp)と呼ばれる
  数値が、これまでの推進装置に比べて、圧倒的に高く 2000秒 という。
   *;単位質量の推進剤で単位推力を発生させ続けられる秒数
  
<推進装置の飛行速度と比推力値>
- 通常 ロケット(赤4)は200-500秒 -
  
  絶対的な力の大きさでは、ロケットの比ではないが、持続的推進には向いている。
  物資を火星まで持ち込むなど、数ケ月の航行を狙って開発が進む
  
    
  太陽系にいる限り太陽エネルギー無尽蔵だ。それを上手く使う事が、宇宙の
  開拓を効率よく進めるコツとも言える。これからのカギとなる技術になりそうだ。
  
  
  日本語情報 techcrunch  英語情報 nextbigfuturephys
  Aerojet Rocketdyne社HP(太陽光電子推進)
  当該論文 link  比推力値について wiki
  
  
  動画:NASA 太陽光電子推進装置の紹介(3分強) YT
 
  
  動画:火星向け太陽光推進衛星のイメージCG(1分弱)YT
 
  動画:NASA ホールクラスター開発の様子(2分)YT
  
  動画:ホールスラスター技術解説(1分強)YT
  
*** 2017.4.04 VOL.6-7 magmag melma ***
  
  
  世間では、ドローンと呼ばれる無人の飛行ロボットが、防災や点検等の広い分野
  で使われ始めているが、火星などの大気のある惑星でも活躍が期待できる。
  
<災害時の調査用ドローンの一例>
  
  惑星探査と言えば、地上を走るローバーと呼ばれる無人の移動ロボットがあるが、
  限られた範囲になってしまう。それを解消すべくドローン探査機が発表された。
  
<Mars Flyer と名付けられたドローン>
  
  垂直離着陸でき、飛行中は翼を働かせて効率よく移動できる、超小型オスプレー
  とも言えるコンセプトだ。
  
  ドローンと言えば、4個ローターを有するクアッドコプターが良く知られるが、
  浮力を全てローターで稼ぐため、水平移動に際して、効率が悪い
  
  水平飛行時は、翼により浮力を得る事で、少ないエネルギーで飛行できる訳だ。
  それを実現したコンセプトと言える。
  
  実は、NASA2年前二重反転プロペラを有するヘリコプター型ドローン
  発表しており、研究が一歩進んだ印象だ。
  
<ヘリ型ドローンのイメージ図>
  
  火星大気圧100分の1に満たず、浮力を得るのは大変だが、重力3分の1
  と少ないので、ドローン重量大きな問題にならない。そこがポイントとなる。
  
  
  人類が火星に降り立つ前に、こんなドローンが活躍しデータ収集をするのだろう。
  その成果が新たな知識となり、リスク回避にも繋がるだろう。大いに期待したい。
  
  
  日本語情報 sorae  英語情報 newatlas
  
  
  動画:コンセプトCG+実験風景(4分半)YT
  
  動画:NASA ヘリ型ドローン コンセプト(2015年 3分)YT
  
  動画:NASA ブーメラン型ドローン コンセプト(2015年 1分)YT
  
  動画:NASA 固定翼型ドローン イメージCG(2013年 1分)YT
 
*** 2017.4.04 VOL.6-7 magmag melma ***
   
   
  宇宙旅行、これまで地球近傍の宇宙空間へ出て行くだけのものだったが、月旅行
  が実現される。しかも、来年がターゲットだ。
  
  正に時代の風雲児イーロン・マスク氏が率いるスペースX社が、一般人2名
  月まで運んで周回、地球へ帰還する。1968年アポロ8号以来、50年ぶりだ。
  
<アポロ8号>
  
  使われる宇宙船は、開発中のドラゴン2。主として、ISS往還用に利用される
  計画だったが、新たに月旅行にも利用される事になったようだ。
  
<開発中のドラゴン2>
<同じく開発中の 打上げロケット ファルコンヘビー>
  
  一気に月旅行となると、時間も掛かり、往復で約6日という。飛行のルートは、
  アポロと同じく、地球と月を8の字で結ぶ自由帰還軌道だ。
  
<月旅行のコース 自由帰還軌道>
  
  乗客の一般人は今年後半から訓練に入るという。専門家の意見では、それほど
  心配ないが、ひどい乗り物酔いがあるようで、そんな対策訓練もあるだろう
  
  一般の関心事は、その費用地球近傍の空間への宇宙旅行が2-3000万円
  で販売されているが、月となると桁違い1-200億円程度と試算されている。
  
  
  まだごく一部に限られたモノで、スペースX社自身も初の試みリスクも高い
  しかし、チャレンジを続ける事が人類の活路だ。成功を祈りたい。
  
  
  日本語情報 businessnewsline 1, 2, technologyreview, asahi  
  英語情報 spacexbloomberg
  
  
  動画:スペースX社 惑星間ロケットCG(4分半)YT
  
  動画:ドラゴン2 イメージCG(2分強)YT
  
  動画:ファルコンヘビー イメージCG(3分半)YT
  
  動画:ドラゴン2 飛行中止時の離脱試験(2015年 2分強)YT
  
  動画:NASA アポロ8号 45周年記念(2013年 7分弱)YT
 
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