5 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 17:07:18 ID:quauRgTL
言葉を選んだリリースだけれど、「世界初の宇宙帆船になった」だろ？
今までのソーラーセイルは主推力としては使っていないんだから。


8 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 17:10:42 ID:+/yq007Y
1.12mNって帆全体でこんだけなん？ 1.12mN/m^2ってことじゃないよな。

9 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 17:13:03 ID:tFsHfQoX
>>8
空気という抵抗が無いからね。

10 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 17:13:14 ID:GDLnKRPU
>>8
この力が、ずっと加わるんだから凄いもんだろ？

88 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 19:26:16 ID:68uU71ey
>>8
14m四方程度ならこんなもんでしょ？ これでも理論最高値の1.2割減程度だ。

13 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 17:16:51 ID:2FJLvjx3
光子の圧力は昔から言われていたが、
それを実証したのは、このイカロス以外ではどんな実験装置があったの？

16 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 17:20:26 ID:quauRgTL
>>13
はやぶさは姿勢制御に使っていたし、
今の「ひまわり」の重りに見えるのは、姿勢制御用のソーラーセイルだよ。

61 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:32:09 ID:o+QVOozS
>>13
はやぶさが光子の圧力でスピンして安定したかと思う。

23 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 17:31:35 ID:n/vau3m3
質量が315kgの宇宙船に1.12mNの力が働くと、一日で時速1.11km加速するな…低いｗ
やっぱり、宇宙セイルは巨大太陽電池パネルとしての役割が大きいのかも。

34 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 17:40:42 ID:MDWU4DiS
>>23
それが毎日続くとなれば、結果として大きなものになるさ。同じ事を他の推進手段で実現しようとすると、推進剤が必要だったりで探査機の重量も増すし、いろいろと影響が出てくる。

39 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 17:51:31 ID:n/vau3m3
>>34
たしかに。燃料いらないもんね。はやぶさの推力が8mNかける3だから、セイルだけではやぶさ並の推力を得るにはセイル面積を22倍か。これくらいなら実現できそうだ。

42 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 17:52:12 ID:YnldgoKO
光子「イカロス君、あーそーぼー」



49 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:05:55 ID:x/UwjrPz
イカロス2は、より薄くてより広大な帆を確実に展開することだな。

52 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:09:17 ID:n/vau3m3
>>49
あの遠心力方式なら、セイルを広くするのは比較的簡単そうに思える。

50 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:05:59 ID:imRBUQ2d
宇宙イカか…


53 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:10:45 ID:7lfFL8Xc
受ける力が、太陽との距離の2乗に反比例するんだったら、
主推進器としては使い道があまり無さそうな気が、どういう用途が考えられる？

57 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:21:55 ID:pp/oxZtI
>>53
まずは、太陽系の中での飛行を想定してんじゃね？

66 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:37:53 ID:G1zdp6u9
>>53
木星までの探査機の推進機関。

55 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:15:52 ID:QKSigsVM
この帆を使えば、スラスターを使わずに軌道修正できるんじゃないか？


60 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:30:37 ID:TsTu84aI
実証機ってどういう意味？
実験機みたいなもの　それとも違うの？

132 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 21:18:47 ID:eEtv/Vhk
>>60
実験　どうなるか試してみる
実証　実験により理論を証明する

実証機というのは、つまりそういうこと

63 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:34:57 ID:mJBFyQ41
いつの日か、日本丸や海王丸のような美しい船が出来るんだろうな。




64 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:35:20 ID:SeqBQ2Ms
光子というより太陽風？
アルファ線=陽子だかβ線=電子だか、中性子だかの質量のある粒子が飛んでるんだよな。

68 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:39:20 ID:MDWU4DiS
>>64
太陽風の圧力よりも、光子の圧力のほうが強いそうな。
太陽からの距離しだいかもしれないけど。

69 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:39:46 ID:G1zdp6u9
>>64
太陽風は光子よりも推力が弱い。

71 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:52:20 ID:SeqBQ2Ms
>>68,69
マジですか、質量のない光子で加速するですか。
理解不能だ。

78 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 19:10:59 ID:n/vau3m3
>>71
そういえば謎だ…あれじゃね？
E=mc^(2)だから、E/c^(2)=mで、光子のエネルギー÷光速の二乗の質量に換算できるとかそんな。

82 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 19:20:18 ID:HThX7mFq
>>71
なんで質量がないと、加速できないってことになるんだ？
例えば、リニアモーターカーは電磁力で動いているけど、あれも質量には関係ない力だぞ。

89 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 19:27:53 ID:n/vau3m3
>>82
作用反作用。反作用無しに物体の加速はないでしょ？ リニアモーターカーではレールに、車体に働いたのと同じ力が逆向きにかかってる。イカロスにかかった1.12mNの反作用は光子にかかってるハズなんだが、光子に質量がないなら(ry

90 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 19:30:43 ID:1x9HUMXG
>>89
リニアモーターカーにレールは無い。

92 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 19:32:59 ID:HThX7mFq
>>89
別に質量がなくても相互作用は起きるよ。
質量がなくても、光子が電子に当たれば電子は弾かれる。

98 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 19:50:12 ID:n/vau3m3
>>92
あ、そうか。
反作用の分は太陽が光子を放出した時、太陽が先払いしてると考えれば辻褄が合うのか。

105 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 20:16:42 ID:v5MzEvuS
>>98
合わない、反作用を半日後に後払いとか無さ過ぎるから。

光子は質量持ってない代わりに、光子の持っているエネルギー(波長)由来の運動量を持っています。
なので光子とイカロスは運動量のやりとりをしているのです。

73 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 18:57:26 ID:QTa4k3Z7
これ太陽電池の方が良くないか？
遅すぎるだろ、100年運用するとかならまだしも…

74 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 19:00:35 ID:KSV0/1e2
>>73
太陽電池で何を動かすの？

80 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 19:17:11 ID:G1zdp6u9
>>74
イオンエンジン。電気とキセノンがあれば、化学ロケットより遥かに高い比推力が出る。
何年も使えることは「はやぶさ」で実証済み。

83 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 19:21:29 ID:aWCsaftz
>>80
何年も…って、7年でボロボロになってたわけだが？

86 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 19:24:32 ID:HThX7mFq
>>83
7年も使えた推進エンジンは他にないだろ。

107 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 20:24:43 ID:q4GYwcRa
>>86
イオンエンジンって推進剤の量で決まっちゃうじゃん？
ソーラーセイルの最大の利点は、燃料も電力も要らないってところだぞ。

115 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 20:39:57 ID:68uU71ey
>>107
現状では推力低すぎるんだよ、はやぶさにしても軌道変更のレベル。

その軌道変更が、宇宙機では大変ではあるんだけど。そのはやぶさレベルの10-20mNを得るためには、ソーラーセイルではイカロスからペイロードを取っ払って帆だけにしてやっと達成できる程度（現状で1.2mNなので、1/10軽量化がいる)

数年で決着つけるには光圧セイルだけでは鈍すぎる。革命的に軽量で広く広げられる素材もしくは電磁的な何かｗが出来ればいいんだろうけど…

119 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 20:47:37 ID:q4GYwcRa
>>115
現状で推力足りないんなら、面積増やせばいいじゃん。
無重力下なら面積を大きくしても破れないだろ？

133 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 21:19:01 ID:68uU71ey
>>119
>>115の「ソーラーセイルではイカロスからペイロードを取っ払って帆だけにしてやっと達成できる程度」
これはイカロスの帆を、無限に大きくしたのを面積当たりにしたのと同じ状況なんですよ。

138 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 21:25:52 ID:q4GYwcRa
>>133
いや、それは読んだけど、それを加味しても十分じゃん？ 何に使うかにもよるけれど、無人探査機なら十分だろう、推進剤を使うエンジンの邪魔になるわけでもないし。

95 ： 名無しのひみつ：2010/07 /09(金) 19:38:30 ID:HMez6RQd
まさか、日本が最初にやるとは思わなんだ。


97 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 19:49:31 ID:yFR2sUzG
これって帆の状態さえ良ければ、太陽光が届く限り無限に推力を得られるの？

99 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 19:58:26 ID:CnOg7z92
>>97
その通り。

104 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 20:13:06 ID:1OPNEkLw
>>99
ハイブリッドにした場合、エンジンを中心部に付けるとすると、帆の状態が心配になるな。

103 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 20:12:41 ID:FoUti2cZ
発生推力って帆の面積比例でしょう？ イカロスは14mx14mだけど新帆船が1kmx1kmの帆を持ち、排水量が2トンぐらいだとすると帆の面積は5100倍、推力は1.12*10^-3*5100＝5.7N。

排水量の2000kgで割ると加速度は5.7/1000＝5.7*10^-3 m/s^2、1ヶ月は2.59*10^6 秒だから、1ヶ月の増速分は5.7*10^-3*2.59*10^6＝14.76*10^3 m/s＝14.76km/s。すごいね。惑星間航行速度の11.2km/sも足せば26km/s。世界で一番速い人工物体になる。

112 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 20:34:07 ID:68uU71ey
>>103
帆船だから排水量？ 問題は1km四方の帆の質量かな。アルミコーティングを無視して全部ポリイミドで出来ているとすれば、厚さは2000kg/10^6m^2/(1600kg/m3)=1.25μm

今のイカロスの帆の1/6の厚さ（しかもアルミコーティング計算してない(^^;)）で、帆以外のペイロードや展開錘などがゼロでやっとこの条件を満たす。なかなか厳しいんだよな。

あと、惑星間航行速度はもっと速いよ。地球と並んで飛ぶだけで29km/sくらいある。金星にたどり着く頃のイカロスは37km/s以上ある（ソーラーセイルによる加速ではなく、軌道運動した結果の加速）。

116 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 20:40:16 ID:vkG7vmcY
光子推進がSFの話じゃなくなったのか。


122 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 20:52:15 ID:q4GYwcRa
といっても、組み立てるのは重力化だからな。
やはり最終組み立てはISS…

134 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 21:20:04 ID:68uU71ey
>>122
その組立を自力でやっちゃう！ってのもイカロス君の挑戦なわけで。

139 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 21:29:02 ID:q4GYwcRa
>>134
イカロス君がやってるのは、組み立てじゃなくて展開だろう？

129 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 21:07:28 ID:CnOg7z92
mm/s単位で速度差を計る測定精度に驚いた。

130 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 21:09:26 ID:FoUti2cZ
>>129
受信してる電波の周波数のズレを見てるだけだから、どってことない。

135 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 21:24:20 ID:68uU71ey
>>130
だが、光速度3x10^8m/sに対してだから、3x10^11の精度だよな。GHｚ帯の電波でも10^9オーダーでしょ？スペアナで周波数見てわかるわけじゃなし、どうやってるの？100秒くらい全部カウントするの？

137 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 21:24:55 ID:LkkK1eN7
セイルを高利得アンテナとして使えないかな？
電力は原子力電池で発電してさ。

141 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 21:39:58 ID:CnOg7z92
>>137
原子力電池イラネ。

145 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 21:59:04 ID:LkkK1eN7
>>141
ごめん、説明不足だった。
光が届かない深宇宙まで行くんだったら、原子力電池+高利得アンテナの方が良いかな？って話。

147 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 22:09:09 ID:68uU71ey
>>145
光利得アンテナを、ソーラーセイル的な方法で展開ってのは大変じゃないかな？
結構精度いるし。むしろはるかやきくはちぞう系の仕事か。

http://www.satnavi.jaxa.jp/project/ets8/spec.html
http://wwwj.vsop.isas.jaxa.jp/vsop2/satellite/antenna.html

ASTRO-Gは苦労しているみたいではあるが、通信するにはここまでは要らんのかな？

140 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 21:32:54 ID:B+4yEBhR
で、いま時速何キロで進んでるの？

142 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 21:45:11 ID:CnOg7z92
>>140
7/8・地球距離: 18476065km
7/7・地球距離: 18109139km

時速15000kmくらいのスピードで地球から遠ざかっている。

146 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 22:01:38 ID:gFtFet04
ソーラーセールがでかくなれば、発電量が増える。
今後はイオンエンジンとのハイブリットなので、凄い事になりそうだな。

148 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 22:13:59 ID:CnOg7z92
>>146
そこで次の木星探査機には、はやぶさのμ10エンジンより、10倍の電圧を掛けて燃費を3倍向上させた新型のμ10HIspエンジンが採用させる予定。

162 ：名無しのひみつ：2010/07/09(金) 22:39:36 ID:FoUti2cZ
>>148
調べたら推力は3倍の30mNだね、8基つけて同時に焚けば240mN。
その木星探査機は50m×50mの帆を張るんだよ2500m^2でしょ。イカロスの13倍だから12mNぐらい。

関連記事

• 1年中光が届かない月のクレーター、インドの月観測衛星が底の映像の撮影
• 火星の 土 は 乾燥しているが、大気には 湿気・・・研究者困惑
• 大阪工大が来春、衛星打ち上げ　燃料はフライパン表面素材