宇宙チャンネル (Uchu Channel)

宇宙チャンネル (Uchu Channel)を通して現役ロケット開発者がわたし自身が語る、ロケット開発の生の声、宇宙や星に関するいろんな情報を発信しています。 そして、この発信からいろんな人に宇宙に興味をもってもらいたい、日本の自然科学・宇宙産業をもっと活発にしたいと思っています。

宇宙のふしぎ 宇宙は無重力じゃない↺

宇宙に行くと無重力体験ができる!よく、宇宙の映像で映し出される

宇宙船の中でふわふわ浮いている映像です。

 

そう、確かに宇宙に行くと”無重力体験”はできます。

しかし、宇宙は”無重力”ではないのです。

 

そのしくみは・・・・

 

その”無重力の空間”はハンマー投げの選手がぶんぶん振り回すハンマーと同じ。

 

ハンマー投げの選手は

 こんな感じで自分も回転しながらハンマーをぐるぐる回していますね。

(ここはやっぱり室伏さん)

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 その時、ハンマーにはこんな力が掛かっています。

 回転運動をしているハンマー投げの選手はハンマーをまわしている時、強烈にハンマーに引っ張られますね。でも、選手はその力に負けないないように踏ん張り、ぶんぶんとハンマーをまわしています。その回転しているときに引っ張られる力が”遠心力”になります。そして、その遠心力に負けないようにハンマーを持ち続ける力が″求心力”です。そして互いの力は同じなので、つりあった状態になり回り続けるのです。

 

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そして、これが地球の周りをまわっている宇宙船や宇宙ステーション

の中でも同じことがおきています。この場合の”求心力”は”地球の重力”になります。

そして、宇宙船や宇宙ステーションは地球の周りを回転する上でいうハンマーなので、

引力と遠心力が釣り合った状態、つまり力が何もかかっていない状態になります。

なのでその場所にいる人はふわふわと浮いているのです。

ちなみにその重力は地上にいる場合の88%の重力を受けているので、仮にこの遠心力がなかったらすぐに地球に落っこちてしまいますね。

 

そして、この釣り合った状態にはそれをつくりだす速度(スピード)が必要です。

ハンマー投げも回転のいきおいがないとぶんぶんまわらず、ハンマーは地表におちてしまいますよね。

 

あと、遠心力でよく使われる例だと、水を入れたバケツをぶんぶん振りまわした時、

水はこぼれないのもおなじ”求心力と遠心力のつりあい”で水がこぼれてこないのですが、まわすいきおいがなくなると途端に水はこぼれてきますよね。

 

なので、地球の周りを回る宇宙船や宇宙ステーションもその速度(スピード)が重要で

早くもなく遅くもないちょうどよい速度ですすないといけないのです。

(ちなみに速すぎると、地球の重力とつり合いが取れなくなり、宇宙に飛んで行ってしまいます!)

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世の中にもこの現象は何か当てはまりますね。

”ともだちとの関係”や”お仕事と家族”も”バランス(調和)”が大事なのだと

いうことですね。

 

 

 

 

宇宙飛行飛行士になるには その② ”ひとの輪にはいって、みんなとうまくやっていくこと”は大切です!

宇宙飛行士なると、アメリカ、ロシア、ヨーロッパなどいろんな国の宇宙飛行士と宇宙ステーションという限られた空間で、長く共に暮らしていくことになります。

(今は常時6名程度が滞在しています。)

 

そういったことを考えると”宇宙飛行士になるには何が大切か”がわかってきますね。

 

そうです、他の人とうまくやっていく協調性や人を信頼すること、人を敬うことが必要になってきます。

 

学校やいろんなスポーツなどでみんなと一緒にやっていくことの機会は多いと思います。そういったときにみんなと一緒になかよくをやっていくことや時にともだちを助けたりすることは将来、宇宙飛行士になるためにはとても大切なことなのです。

 

そして、その中でも宇宙ステーションや未来の宇宙船の船長(キャプテン)になりたいと思っている場合は、みんなをまとめていく力も必要です。なので、キャプテンになりたいとおもっている人は学級委員であったり、スポーツチームに入っているのであればそこでキャプテンになったりで経験を積むことが大事です。

 

はじめはうまくいかないかもしれません。でも、いろんな経験をしてなんとかみんなをまとめていくことができたら、少し宇宙ステーションや未来の宇宙船のキャプテンに近づけるのではないかと思います。経験はみんなをキャプテンに近づける一番の近道ですね。

 

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宇宙チャンネル自身もまだまだですが、人をまとめていく立場にあります。

年も20代~60代までさまざまな人とやっています。年齢に関係なく

相手の気持ちのことを考えてやっていく、それと同時にあること(きびしいことでも)を決断していくという判断力も必要だと経験して思っています。

そんな経験も、未来、宇宙に行くときに役立つことになるんだとときどき

思いながらやっています。

 

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夏休み自由研究!夏休みの終わりに月のとなりにくる木星と土星をみよう!

夏休みも終盤です。早い学校は今週の後半から2学期が始まりますね。来週からという
ところと8/31までというところも多いようです。
 
夏休みの終わりといえば、宿題、それも自由研究があったりするのではないでしょうか?
 
自由研究のテーマにこまっているお子さん、おやごさんもいるかと思います。
そんなとき、これからちょうど間に合う月とセットで木星土星の観察をしてみませんか。という提案です
 
はじめは”月と木星です。
8月25日に月と木星を接近してみることができます。
日没後、西の低い空にかなり細長い月とその左に黄色っぽく光り輝く木星がみえます。
木星は月の次に明るいので、間違いなく見つかると思います。
時間帯も夜の早い時間なので、お子さんと観測しやすいのかなと思います!
肉眼でもあの木星黄色っぽい色がわかるので、時間とともにどう木星がうごくか
スケッチしたりで自由研究になるのではと思います。
また、双眼鏡や望遠鏡があればより色や模様がみれます。地球から7億5000万キロ離れた”ガスの惑星”木星の縞模様を観察したりもいいですね。
 
(アストロアーツさんより引用)
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そして、もっと夏休みぎりぎりは8月30日、今度は月と土星が接近します。
こちらも夕方から南から南西の空に半月ぐらいの月の左に明るいクリーム色の土星が見えます。
さすがに肉眼ですと色ぐらいですが、望遠鏡や双眼鏡をお持ちなら、”楕円っぽく見える”、”土星の環”が観測できます。今は土星の傾きにより、環が見えやすくなっているのでよく形がわかると思います。
そんな”土星の環”がどんな形で色であったかを画にかいてみるのもいいと思います。
こちらはさらに離れて15億キロのかなた”土星”を眺めてみるのもいい自由研究になると思います!
 
(アストロアーツさんより引用)

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天気もやっと晴れてきそうなので、星の観察はできそうです。虫刺され対策をして
外で夏の惑星を楽しんでみてください!!
こういった体験が、お子さんの好奇心をそだてるいい機会になるのだと思います。

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今日(8/12)は宇宙イベントが重なりました。

今日はペルセウス流星群(流れ星)が一番多く見れて、ちょうど衛星を乗せてH2Aロケット打ち上げもあります。
 
ロケットの打ち上げは
  
 もちろん宇宙チャンネルもこのロケット作りにもたずさわってきたので、無事に打ち上がり”準天頂衛星 みちびき3”を無事に衛星軌道に乗るように願っています。
 
 この衛星、”みんなの暮らしにはどう役立っているの?”と思う人もいるかもしれません。
 この衛星は皆さんも知っている車などに使われるGPS全地球測位システム:地球のどの位置にいるかを測定するシステム)衛星の測定精度をより向上させる目的があります。
 GPS衛星はアメリカの衛星で常に日本の位置を観測できる位置にすべてのGPS衛星がいるわけではないので位置精度が粗くなってしまいます。
 例えば、スマフォを持って歩いている人の位置が多く衛星があると1メートルの誤差で位置が
 わかるのに、少なくなると10メートルの誤差がでてしまうといった感じです。
 そこでGPS衛星と協力し、車などがどの位置にいるかを常に精度よく知るためにこのみちびきが必要となります。
 
この”みちびき”は日本を中心にアジア地域のみをよく見れるような軌道しているので、位置精度が上がるのです。
 
 もちろんそれ以外でも災害時のタイムリーに情報を流すことに使えわれたり、安否確認の
 情報を流すのにも使われたりします。
 
 そんな風にして、暮らしに密着して役立っています。 
 
8/20追記です。
 昨日、打ち上げが延期されていた人工衛星”みちびき”を乗せたH2Aロケットが無事打ち上げ成功しました。延期でやきもきしていましたが、成功のニュースを聞いて一安心です。これで夜はぐっすり寝られます‼️
 みなさんの声を聞いていると、やっぱり”打ち上げをこの目で見たい”という方が多いですね。実は宇宙チャンネルも仕事で打ち上げに立ち会ったことが一度もありません。どっちかというとロケットを作る側なので、打ち上げは違うチームがやるのです。打ち上げは天気とかでも日にちが変わってしまうので、種子島だとなかなか長期には滞在は難しいですね。将来はどこでもロケットが打ち上がるようになって、みんなが見れるようにまい進していきたいと思います。
 
 
 
 

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 さて、ペルセウス流星群ペルセウス座付近が流れ星の放射される位置になり、
 北東の空午後21時から午前4時ぐらいまで見ることができます
 
 流れ星のできる仕組みは以前に書いた流れ星のできる仕組みを

uchu-channel.hatenablog.com

と好奇心をくすぐられたら見てみくださいね。
 
 今日の夜から明日の未明にかけて、この”彗星がとおった足あと”に最も近づき、
 明かりのなりよく見える場所であれば1時間に30個ほど見れるとのことです。
 
 宇宙チャンネルの住んでいる地域では、昨日の予報だと曇りだったのですが、夜の21時以降は
 ずっと☀️に変わったので、子供たちを山の方に行って流れ星を一緒に見てきたいと思います。
 子供たちは流れ星を見たことがないので、子供たちの”感動する体験”になればいいかなと思います。
国立天文台さんより引用)

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宇宙の仕事に”何か”を残してみませんか?(宇宙ビジネスアイデア募集の案内です。)

今、JAXAさんのほうで、宇宙にある人工衛星・宇宙ステーションでの有人宇宙活動・

宇宙輸送(ロケット打ち上げ技術など)の技術そこで得られた衛星データなどを利用したビジネスアイデア7/18まで募集されています。

これらを利用したものであれば何でもいいです。

そうはいっても、

実現性ができそうか

・そのビジネスアイデア発展性があるか。

というのは審査ポイントになります。あと書いてあるのは″革新性”

あるかという点です。

 

宇宙チャンンル的にはこの中で”発展性”がもっとも重要かと思っています。

発展性とはビジネスとして開花するということです。商売として需要(ニーズ)があるということですね。それがないといくら実現できても、斬新でもビジネスとして

成り立ちませんからね。

例でいうと数年前、3Dテレビというのが発売されていたと思いますが、最近はめっきり聞きませんね。購入する人が”家で3Dで画像を見る”ということまで望んでいなかったのだと思います。迫力のある映像は家の小さなテレビではなく、大画面の劇場で、他の多くの人と一緒に見ながら、”驚き”や”感動”を共有できるということがニーズだったのだと思います。

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そう思って考えましたら、うーん、宇宙チャンネルの場合は、既存の宇宙技術やビジネスが脳みそを邪魔してあまり革新的なものが浮かんでいないです。

 

人工衛星のリモート技術を利用した子供さんや高齢の方の安全確保・追跡サービス

 (要はいつでもその人がどこにいるかわかるようになったら安心が得られるような)

 

人工衛星の情報をもとにした”最短ルートナビ”

 (リアルタイムで交通状況をつかみ最適な経路を教える。効率的な時間の使い方ができる)

など、思いつきそうなものばかりで...

 

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なぜ、宇宙ビジネスがなかなか活性化できていないかを考えて宇宙ビジネス案を作り出した方が良さそうです。

 ・コストが高い。(相乗り衛星でも数億円はかかる)

 ・様々な規制がある。(打ち上げ期間、場所、安全など)

 

そして、未来がどうなるか(どうなってほしいか)と想像して考える。

 ・誰でも宇宙へいける。

 ・宇宙への遥かなる旅ができる。

 ・宇宙の資源がエネルギー問題を解決できる。

 ・宇宙でできた成分が新薬になる。

 ・宇宙への輸送技術が地上の輸送に転換され劇的に移動時間が短縮される。

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(”2001年宇宙の旅”より)

 

ここから少し考えてみようと思います。

皆さんもいいビジネスアイデアがあったらぜひ応募してみてください🚀

 

 

 

 

 

 

 

 

宇宙業界への就職マニュアル (ちょっと番外編)

宇宙業界というとそんなに多くの企業は日本にはありません。
いわゆる大手は
ロケットを作っているところでは三菱重工業,IHI,川崎重工業
人工衛星側ですと 三菱電機,NEC
といったところです。
ただ、上のメーカーさんでも売り上げ比率などを見て、メーカーで宇宙関係にどれだけの人が
たずさわっているかは確認しておいた方がよいです。
そのメーカーに宇宙ジャンル希望で出しても、メーカーで宇宙の割合が10%でしたら
一般的に考えると10人にひとりしか宇宙ジャンルにいけません。
実際にそういう新入社員の方は多くいます。
 
また、上のメーカーですべてのパーツを作っているわけではありませんので、
大手メーカーからの仕事依頼が多くくるメーカーさんもあります。
宇宙チャンネルがしっているところでは
金属の構造体 日本飛行機
電子機器   シンフォニアテクノロジー、明星電気
ハーネス    東洋航空電子,各務原航空機器
 
といったメーカーさんがあります。
 
あとはやはり”JAXA(宇宙航空研究開発機構)"さんに直接入ると言う学生の方は多いかと思います。JAXAさんに入ればキホン的には”宇宙に関すること”たずさわれますから。
 

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(出典 JAXAさんより)

上記はいままでの”宇宙業界”でしたが、日本でも少しづつ”ベンチャー”の動きが増えてきています。ご存知の方も多いと思いますが、堀江さんがつくったインターステラテクノロジ(ロケット開発)アクセルスペース(超小型衛星の開発・製造)、アストロスケール(スペースデブリ問題に特化した衛星の開発など)があります。これからは日本でもベンチャーが増えてくるのではないでしょうか。
 
みなさんが、ある技術や分野に強みを持って、宇宙業界に入っていく、乗り込んでいくという
道も”宇宙業界への就職マニュアル”でも紹介しているようにありますし、どういったポジションやライフプランで進むかによってもいろんな選択肢があると思います。

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でも、大事なのは ”宇宙という未開の分野ではたらいていきたい”という強い意志それに向かう努力を続けることだと思います。
 
宇宙チャンネルも実際、新卒 就職時にはそういった企業を何社も受けながら、ダメでした。
しかし、そこであきらめずに継続して、”宇宙業界ではたらきたい”という意思をもって、行動し、それが結果的には実りました。
 
みなさんも”思い”があり、あきらめなければ、きっと自分の望む”宇宙分野”にいけると思います。

ロケットの作り方 第3弾(ノズルとは?)

殺虫剤は”ノズル”から吹き出ますなんて言いますよね。
   ロケットも同じように”ノズル”と言われる部分は燃料が燃焼した
   時に生成される高温高圧ガスが吹き出て、そこがロケットの推進力ろなる重要な部分です。
 
  H2Aロケットの場合、吹き出し口は3000度ぐらいの高温となるので
  
  コアエンジンは自身の燃料である液体水素を流して、ノズル部を冷却していしています。構造はノズル部を冷却するように液体水素が流す何千本もの配管を繋いだ形状になっています。燃料を液体にしている理由はわかりますよね。常温だったら酸素も水素も気体で体積が何倍にもなってしまうので、ロケットに燃料としていくらも積めないです。”冷却すべき液体水素を利用して、ノズルを冷やす”という仕組みが一石二鳥で効率的に活用していますね。ノズル冷却時に液体水素もガスの熱をうばうので、液体水素も温度が上がり、気化しやすくなって、燃焼前に液体水素の温度上げるのにも一役買っています。(気化しやすくしておいた方が余計なエネルギー使わないので)。画像で見るとわかるように、配管の入りくんだ構造なので、金属のパーツごとに組み立ててそれを集合体にしていくという作り方をしているのだと思います。もちろん、パーツごとやユニットごとでの試験をしながらです。正しい流量が流れるか、金属は溶接が重要なポイントを占めるので、溶接に欠陥がないかなどを検査しながら、出来上がっていきます。

 

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LE-7A液体燃料ロケットエンジン
Wikipediaさんより引用)

 

一方、ロケットの初めの推進力を支える固体ロケットブースタは固体燃料を燃焼させて、やはり高圧高温のガスを吹き出し、推進力にしています。こちらのノズルはおなじみのFRP繊維強化プラスチックから作られた部品をメインに構成されています。もっとも熱がかかり厳しい条件の箇所は、あらかじめ炭素からなる材料を使っています。
FRPは高熱がかかると成分が気化して、残るのは炭化層だけになるので、初めからその炭素にしているのです。そうはいっても高温である程度、成分は気化していきますので高温高圧ガスにされされたあとは中身が多少すかすかになっています。その隙間にガスが入り、そこはそこで高温高圧ガスがその空間で入りこみ、ノズルがこのガスでやれてにくくしていくる効果があります。
ノズルの作り方はというとやはり1つづつのパーツで試験しながら形にし、それをこちらのノズルは接着していくことで形作っていきます。
ここは”金属と繊維強化プラスチックの違い”が大きくでているところです。

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固体ロケットブースタ
(JAXAさんより引用)
 
金属同士をくっつける場合、ねじなどによる組立か金属の接着ともいえる”溶接”でくっつけていきます。
FRPは繊維ですので溶接はできませんし、ねじによる組立も不向きです。FRPは強度はあるのですが、”もろい”のが特徴です。金属のように分子同士が強固につながっているものでなく、繊維を組んで、樹脂で固めています。繊維ですから、想像できるようにある方向に繊維がたばねられてできあがっているので、繊維を断ち切るような方向には強さを発揮しないのです。FRPにねじ組み付ける場合はどうしても繊維を切断する方向なので、繊維というよりプラスチックの部分だけでねじをおさえておくことになるので、弱いのです。
お風呂の洗面器にネジを立てるようなものです。ネジ山すぐにダメになりそうですよね。
 
ノズルを作るときのポイントは
 金属の場合は溶接”
 FRPの場合は接着”
の良否によって決まります。
溶接の場合は溶接した範囲がしっかり溶接されているか(溶接されていない箇所がないか、溶接割れを起こしている箇所はないか)”が非常に重要なのです。
 
そして接着の場合も同様で”接着した範囲がしっかり接着剤が入り込み接着されているか”というところです。
 
1ヶ所でも不安なところがあるとそこを起点に高温高圧ガスや燃料がもれ、打上の失敗につながりますから。(何十億円が一瞬で”パァ-”になります)
 
ロケットすべての部品がそうですが、ノズル部に関しては特に高温高圧にさらされ、燃料を供給する部分ですので、わずかなミスもなく作らなければならないものなのです。
 

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溶接部
MHIさんより引用)