宇宙ちゃんねる (Uchu Channel)

宇宙ちゃんねる(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。

宇宙のふしぎシリーズ① 宇宙ではなんで人やものが浮かぶの?

宇宙や宇宙船のなかでは人やものがふわふわ浮かんでいるのを見たことがありますね。地球にいると浮かぶことはできないけど、なんで宇宙だと浮かべるんだろう?

(いま、宇宙ステーションには金井宇宙飛行士が滞在しています)

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ふわふわうかんでいる状態は”無重力(むじゅうりょく”といいま。ことばの通り、重さがない状態です。

”どうしてそうなるの?”というと力がつりあっていて、それには力がかかっていない状態になるからなんです。なので、宇宙でも”重力”がない場所はないんです。

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地球の周りをくるくるまわっている宇宙ステーションは1時間半で地球を1周しています。地球1周が約40000キロメートルなので時速にすると約28000キロメートルです。ジェット旅客機で時速1000キロメートルぐらいで、ロケットは地球をくるくる回る軌道に人工衛星を乗せるので、宇宙ステーションと同じ、時速 28440キロメートルです。そう考えるとロケットはとてつもない速さですね。宇宙ステーションはこんな速さで地球をまわっているので”遠心力”がかかります。遠心力と地球の重力が釣り合った状態になり、あたかも無重力な状態になるということなんです。ちなみに高度400キロメートルの宇宙ステーションでの重力は地上の89%とほぼほぼ重力がある状態です。

よくあるたとえが皆さんが水のはいったバケツをぶんぶん回しても中の水は落ちてこない。その時、”遠心力”と”重力”が釣り合っているのでバケツの水はおちてこない、でもゆっくりまわすと遠心力はよわまり重力にまけてしまい、頭に″ザブン”とかかってしまうんです。

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そして、もっと遠くの宇宙でも重力は存在します。それは、ニュートンの「万有引力の法則:重さがあるものはどんなものでも引き付けあう力が働く」があるからです。一番近い重さのある星から一番影響を受けると思いますが、わずかながら地球の引力の力も存在しています。もちろん人間も重さをもっているので、人間同士もわずかながら引き付けあう力があるのです。もちろん、皆さんもご存じのようにその力で”お隣さんとひっついちゃった”なんてことは起きず、ごくごくわずかな力ですが。しらべたところ「なぜ、重さをもっているとひきつけあうのか?」のしくみはわかっていないようです。

 

<小型ロケットが宇宙ビジネスを加速する、打ち上げは2/3 鹿児島 内之浦より>

”うまいの早いの安いの~”とキン肉マン(世代がバレますね〜)ではないですが、

”安くて、早く打ち上げられる”小型ロケット。

 

これからのロケット打ち上げでは、にぎやかになっています。

先日、アメリカのベンチャー企業、Rocket labがニュージランドで

複数の衛星打ち上げに成功しました。創業10年足らずの企業で

打ち上げ成功はロケット業界ではかなり早いです!

日本は技術力はあるので、負けてはいられません。あとはスピード!!

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日本では宇宙ちゃんねるも大きくたずさわっているJAXAさんの超小型ロケット

”SS520 5号機”が2/3(土)14:00ごろ打ち上げられます。

YOU TUBEでのライブはこちらです↓

SS-520 5号機による超小型衛星打ち上げの実証実験 - YouTube

このロケットは1年前 4号機として打ち上げましたが、配線のショートの可能性という原因で通信が途絶え、やむなく海に落下して、失敗したリベンジマッチです。

 

2/4(日)更新

2/3(土)予定通りに打ち上がり、数時間後、超小型衛星との通信も確認できて打ち上げ成功しました。日本も海外に負けじと”超小型ロケット”頑張っていく第1歩となると思います。

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 (出典:JAXA)

今回、超特急でロケットを作り上げ、一年かからずに完成までたどり着きました。

ぼくは「1年以内じゃ厳しいんじゃないかな」と少しあきらめかけていたんですが、

まわりの人たちの意気込み(”頑張って飛ばしましょうよ!”)に触発され、あきらめずにやってきました。まわりの仲間に感謝です。

 

今回は

民生品を活用したロケットで打ち上げること”と”小さく打上費用を抑えたロケットで

小型の人工衛星が打ち上げられる”ということを実証するのが目的です。

これからロケットをどんどん”早いの安いの~”にするには、秋葉原の電気街にあるようようなすぐ手に入る部品を使っていくことで加速します。きびしい宇宙環境の中でも

”実証”してつかえるようにするもってこいの機会なのです。

そうすると、おのずと打ち上げ全体のコストも抑えられます。「買ってくるもの」を極力安くすることはとっても重要です。この小型ロケットでも何千点の部品が集まったものなのです。(大きいロケットは部品の桁が違ってきます!) 

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今は大きなロケットだと、小型の人工衛星”相乗り”という形になるので、お客さんが必要とするタイミングで打上できなかったりするので、お客さん目線で考えた

安く、いつでもうちあげられるロケット」のニーズが高まっているのですね。

 

このロケットは固体燃料をメインにしています。簡単にいうと”花火”と同じです。

構造は液体燃料を混ぜてつかうロケットより単純なのですが、花火と同じで一度

火が付いたら推進薬(花火でいう”火薬”)がなくなるまで、燃え続けるので制御ができないという点があります。

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SS520は固体燃料の2段式ロケットなのですが、1段ロケットが燃えたあと、液体燃料をつかって姿勢を変え、2段ロケットが飛ぶ方向を変えています。これにより途中でも方向変更ができるようになっているハイブリッドなタイプのロケットに改良されています。

 

今回の人工衛星を打ち上げる高度は200kmということで、わずかながら空気があるので抵抗を受けやすく抵抗により徐々に高度が落ちて、いずれは大気圏で燃える尽きるので

実用的な高度ではないです。しかし、将来的にはもっと高いところに打ち上げ、ずっと地球の周りをぐるぐる回っている人工衛星を飛ばせるようにするしていきます。

ちなみに”北朝鮮弾道ミサイル”の高度は4000km宇宙ステーション高度:400kmとよりも随分高い高度を飛んでいます。その技術はやはり”ミサイル”でなく”宇宙への冒険”で使ってほしいですね。もったいない(~_~;)

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🔴月がなぜ赤く見える?!3年ぶりの皆既月食は1月31日

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肉眼でも全然OK! 月が地球のかげにすっぽりかくれ、月が赤く(赤銅色)に見える皆既月食、ほぼ3年ぶりの天体イベントです。

みられるのは1/31(水) 21時51分~23時8分ごろの約1時間20分です。高さも見やすいので、夜は寒いですが、あったかい服装とあったかい飲み物をもって観測してみるのがよいかもしれません。月明かりが暗くなり、新月とは違った夜空の雰囲気を楽しむことができます。月は機材が不要でただ、眺めていればよいので、気軽に見れる点もよいところです。

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皆既月食ではなぜ月が赤く(銅が赤みがかった色(よくある銅板↓)に近いので赤銅色(しゃくどういろ)と呼ばれます)みえるのでしょうか。

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皆既月食のとき、月は上の図のように地球の陰にすっぽり隠れてしまうわけですが、地球の大気に当たった太陽の光のなかで波長の長い赤い光は大気で散乱されにくく、大気を通過して月まで届くのです。下の図のように、波長が長いとスイスイと大気中のチリに当たらず、すり抜けていくのです。

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空が青いのはこのためです。波長が短い光(青い光)がチリにあたり、あっちにいったりこっちにいったりで散乱し、青い光となって見えるのです。

 

月は1ヶ月をかけて地球の周りをまわって(公転)していますが、太陽・地球・月の位置関係で3年ぶりの皆既月食になります。実は今年は皆既月食は7月にももう一回あるのですが、全国的に見えるのは今回のみです。

 

”いつもと違う” ものを見るのは好奇心をくすぐられ、何か新たな発見や好きなことを見つけるきっかけになると思っています。お子さんには遅い時間帯かもしれませんが、可能ならお子さんと無理ならみなさんで気軽に眺めて見て、何かおもしろい・楽しいことを見つけてみませんか。

 

 

 

”ロケット打ち上げは地元漁業組合の協力があってこそです”

僕もバッチリたずさわっているイプシロンロケット3号機。

もうすぐ打ち上げです!1/17(水)の朝に早い時間:6:00ぐらいから打ち上げ予定です。

(1/15 改訂)1/15 本日 JAXAさん よりプレスリリースされましたが、当日の悪天候が予想される為、打ち上げは1/18以降となりました。

 

今日(1/18)朝にイプシロンロケット3号機 無事に打ちあがりました。衛星も軌道投入で来て、ほっとしています。また、次回もうつくしい打ち上げができるように頑張っていこうと思います!

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はじめての1号機から3回目ということもあり、ロケットづくりのほうはずいぶん順調になりました。やっぱり、”繰り返し”というのは人はなれてくるものですので。僕もスケジュールという観点からこのロケットを見守っていますが、3回目となると外しちゃいけないポイントがつかめてきているので、少し安心です。

 

ロケットは発射場から海に向かって打ち上げられます。

あまりしられていないかもですが、打ち上げの日を決めるうえではその地元の漁業組合の方たちと事前にお話をして、おたがいに”よいでしょう”と合意をしたうえできまっていくのです。やっぱり、場所をお借りしているわけですから地元のかたの漁に影響してはいけません。地元の方たちはそれをなりわいとして暮らしているわけですから。

 

そして、そんな風にしてきまった打ち上げ日当日も打ち上げ前後の時間帯は漁にでないなどの協力をしてもらっています。

 

僕も内之浦には弾丸で日帰りでいったことしかないですがこの記事をみると

内之浦のおいしいさかなやえびをたべにロケット打ち上げをみにいきたくなります。

アジ、サバ、カマス、カンパチ、伊勢海老、黒マグロ、カツオどれもおいしそうですね

)^o^(

世界一愛される発射基地「内之浦」〜後編:共存共栄のココロ〜 - ウチノウラキモツキ共和国

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さて、僕も微力ながら協力して、そしてなかまがつくってきたイプシロンロケット

国も日本の衛星ビジネスを新興国を中心に活性化させる候補として援助してきた高性能小型レーダ衛星:ASNARO-2(アスナロ2)を搭載してそろそろ打ち上げです。

シッカリうちあがり、自然災害を未然に防いだり、船が安全に運航でできたりに貢献してくれると僕も目指している日本を”宇宙先進国”へ一歩ちかづいてくれるのだとおもいす。

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人は生身でどのくらい宇宙にただよえるのか?

先日、スターウオーズ 最新作をみた方からこんな質問を受けました。

”人間は宇宙服無く生身で宇宙空間に投げ出されると体が破裂して死んでしまうのですか?”(あまり詳しくは書きませんが、映画中、人間が宇宙空間に投げ出されるシーンがあったようです)

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皆さんはどう思いましたか?先に書いたように

①体が破裂して死んでしまう。

②宇宙は相当寒いので凍死する。

宇宙線に体がやられて死んでしまう。

など、いろんな意見があります。(ちなみに僕は有害な宇宙線でやられてしまうの③と考えていました)

 

実際には”窒息して死んでしまう”というのが正解です。

 

大気がなく無酸素なので呼吸ができないので、10秒程度で意識を失います。(脳に酸素がまわらなくなってです。真空で空気がない事も原因ですが、真空で気圧がないため、肺は酸素に圧力がかかっていないと吸収できず、その結果、脳や血液に酸素がいかなくなる)息を止めていても良いのですが、宇宙には気圧がないため、肺の中の空気が膨張してしまうため、吐き出さないと肺が膨張した空気で破裂してしまう可能性があるので、口は開けたままにしなくてはいけません。(NASAの緊急用の手順書にも口を開けることが書いてあります。)空気を吐き出したら、肺に空気(酸素)がなくなるので息をすいたくなりますよね。でも、空気がない、あったとしても肺に圧力がかかっていないため、脳に酸素がいかず、10秒ほどで意識がなくなります。ちょっと想像しただけでもこわいですね。

 

①体が破裂して死んでしまう。 

大気圧がないので人間の血液が沸騰し、気体となるので膨張して破裂するなんていう事も言われたりしていますが、実際には血液にも”血圧(心臓によって送り出された血液が動脈の壁を押す力)”と言う圧力がかかっているので、大気がない(気圧がない)としてもそうなることはありません。

ただ、先ほどの肺の空気を吐き出さないと膨張してしまうために口を開けますが、

口の中の水分は圧力がかかっていないので、すぐ蒸発してしまうと考えられます。

水分の蒸発は水であれば、水が沸騰する温度100℃で上記になりますね。これは私たちが暮らしている地球 大気圧:1気圧の場合です。地球上では下のように大気圧があるので、常温では抑えられているため100℃にならないと蒸気になりません。

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宇宙空間は真空なので気圧がありません。気体になるのをおさえる圧力がないので、体の水分は蒸発してどんどん蒸発して奪われていきます。口を開けているので、一番早く蒸発をかんじるのは口の中の水分、特に敏感な舌の水分の蒸発を感じます。

 

では、体の中の血液は気化しないのか?というとそうではありません。人の最低血圧って80mmHgぐらいですね。その血圧が:47mmHgぐらいまで下がると血液が沸騰(圧力が低い為、気体になりはじめようとする)してきます。なので、そこまで血圧が下がった状態になると血液などが気化しはじめるので、体に気体がどんどんたまってきて、膨張します。およそ2倍くらいに膨れ上がりますが、皮膚や血管はその膨張に耐えられるので破裂ということはありません。

 

また、″凍死”するというものですが、たしかに宇宙空間は絶対零度:マイナス273℃です。ただし、宇宙には空気がありません。なので、暑い寒いがそもそもないのです。

”寒い!”と感じるのは体の熱を奪うものがあるので、そう感じます。真冬にTシャツ1枚で外にでたら”寒い”と感じるのは、外の空気が体の熱をうばうからですね。

ちなみに宇宙服は宇宙飛行士が生命を維持するため、密閉されています。体から発する熱がにげるところがないので、体温が上がりすぎないように冷却装置(チューブに水を流し冷却)がついています。

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私、宇宙ちゃんねるが考えていた宇宙線でやられてしまう”ですが、太陽などの恒星の近くでは当然その熱で死んでしまいますが、宇宙の有害な宇宙線 放射線の一種が飛んでいて、それをあびることになります。即座に死に至るということではないです。ただ、放射線なのである被ばく量を超えると人体に悪い影響を及ぼすことになります。

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この宇宙線の被ばくは今後の宇宙活動での課題です。惑星探査というと何年もかかります。その間宇宙線を浴び続けることは間違いなく人体に影響します。放射線により人の遺伝子が破壊されるので、累積されると”がん”などの病気を発症するかリスクが高くなります。これからは”いかに宇宙線を浴びないようにできるか”が重要になってくるのではないかと思います。

と考えると放射線を完全に通さない宇宙服が必要ですね。よく言われるのが鉛は放射線を遮断するのによくつかわれますが、ある程度の厚さ:10センチくらいないと防げません。さすがに10センチを全身にまとうことはきびしいですね。なぜ鉛などがよくつかわれるかというと、放射線はそれ自身が持つエネルギーを透過する物質に与えて、エネルギーを失います。エネルギーは物質のもつ電子にあげるようになります(中性子線以外)電子をいっぱい持つのは密度が高い物質になりますね。鉛はその中でも密度が高く安いのでよく使われるのです。密度は1立方センチメートル当たり:11gほどです。ちなみに金は19gともっと重いです。金の延べ棒は見た目の大きさより重いのはそのためです。

でも、さすがに金は高すぎて使えませんね。

なので、今後は放射線のエネルギーをより多く奪う新しいもの”が必要ですね!

単位体積あたり、電子をより多く持っている物質、かつエネルギーをもらいやすい物質の開発をしていく必要があるのだと。

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魚がたくさん獲れるようになる!人工衛星の活用法 

今週は12/23(土)10:26にH2Aロケット37号機でふたつの人工衛星が打ち上げられます。

 

ひとつはGCOM(気候変動観測衛星)です。

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目的は地球の気候の変動を長期にわたって観測し、地球温暖化がどのように進むかを

計測した値を反映して、具体的な温暖化の予測をよりよくたてることができるように

なります。JAXAの方がインタビューでいっていましたが”地球の健康診断をする”

という表現がぴったりかなと思います。健康診断をして問題なければよいですが、

異常が見つかると対策→より厳しい温暖化防止に向けての対策をする必要があります。

 

また、この衛星は海の状態も見ることができます。海の色を識別することで、魚が食べるプランクトンがどのあたりに発生しているかがわかります。プランクトンのある場所に魚は集まるので、漁に出るときにあらかじめ魚がいる場所が事前にわかるようになるのです。探しまわらずに効率的に目的地につくことができるので、日数や燃料の削減につながるのではと考えられています。

 

一次産業は労力の割には、収入が多くないことが多いので、この活動が高利益につながって、”漁師でももうかるんだ”ということができると漁師になるひとが増えてこの産業が活気あるものになればよいですね。

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もう一つの衛星はSLAT( 超低空高度衛星技術試験機)です。

 

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通常の衛星は高度600-800kmというところを回っています。ほんのわずかですが、大気があるので高度を維持するため、液体燃料を燃やし、ノズルから噴射し、高度を保っています。しかし、燃料も限りがあるので、それが尽きると同時に衛星の寿命も終わります。

 

この衛星はさらに空気の抵抗を受ける高度300kmをまわります。

なんで、低い高度を飛ぶかというと地上に近い方がより地表の画像を明確にでき、その分衛星に積むセンサーが安いもので対応できるようになります。ちなみにグーグルマップも衛星画像ですが、一般的な解像度は15メートルといわれています。この低軌道での衛星が運用できるようになるともっと細かい解像度で地表をみることが可能になります。

今でも、解像度:1メートルとか50センチなんていうのもあるのですが、ありとあらゆる所が解像度30センチとかになると、ドローンを飛ばさずにリアルタイムで地表の状態を

確認できるようになるとまた、世の中の動きがかわりますね。

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この低軌道では空気の抵抗が大きいので、そこを補うために、はやぶさでも使われたイオンエンジンで高度を保ってやってみようという試みです。イオンエンジンは液体燃料のものより10倍効率が良いので、燃料の消費が小さく、寿命が長持ちするのです。

 

将来につながる取り組みですが、もしかすると光学センサーの価格が民生化などの普及によりより高性能で安いものが出てくると、低軌道で衛星を周回させる必要がなくなることもあるかもしれません。(個人的な意見なので、この衛星にはもっと深い考えがあるかもしれませんが)

 

二つとも人の暮らしや生活を豊かにするための衛星。これが数年後、実を結び

身近に活用されるようになっていることが大切ですね。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GCOM

SLAT

 

12/13(水)、12/14(木)、3大流星群のふたご座流星群で多くの流れ星が見える!

12/14 15時ごろ ふたご座流星群が最も活発な”極大”を迎えます。昼間なので実質は13日(水)の夜と14日(木)の夜が見ごろとなります。

 

ふたご座流星群は、毎年ほぼ一定して多くの流星が観測できる流星群で、観測できる流星の数からすると年間最大の流星群と言えます。条件の良いエリアで観測すると1時間に45個程度の流星が期待でき、これはおよそ1分半で1個以上のペースで流れ星が見られる計算となります。流れ星はふたご座の周辺のみに出現するわけではなく、放射点を中心に四方八方に流れるため、夜空のどこにでも現れます。一点を凝視するのではなく、広く空全体を眺めるのがおすすめです。

放射点付近のふたご座の位置の目安は東の空、冬の大3角形の星の赤みがかった赤色超巨星”オリオン座のペテルギウス”と白い輝く恒星”こいぬ座プロキオン”の左側に目を向けるとふたご座がありそのあたりを中心にみるとよいとおもいます。ペテルギウスもプロキオンも一等星☆なので見つけやすいとおもいます。

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国立天文台 今日の星空より 12/14  21:00 東京の東方向の空)

今日のほしぞら - 国立天文台暦計算室

↑こちらのリンクは場所と日時を指定してできるので便利ですね。

 

2017年のふたご座流星群新月直前!夜間は月明かりの影響がほぼなく、比較的良い条件で観察することができます。特に、放射点が空高く上がってくる21時以降の観測がおすすめです。

ふたご座流星群のもととなっているのが、ファエトンと言う名の直径が5kmほどの小惑星です。太陽のまわりを約1.4年で回っています。その軌道に残ったチリやホコリが流れ星になっています。

 

今のところ、12/13、12/14の天気は太平洋側では晴れ時々曇りと十分見れそうな感じです。宇宙ちゃんねるも前回、おうし座流星群のときは見逃したので、1時間に40個ほどの流れ星が期待できる今年最大の流星群をみてみたいと思います。

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