宇宙でジェット推進はできる？

質問

ジェット推進という言葉が良いのかはわかりませんが映画やアニメでは宇宙空間を後ろから火を吹いて推進力を得て動いてますよね。もし宇宙空間が真空状態ならいくらふかしても進まないのでは？と思いました。
なのでもし月へ行くのなら薄くても大気が存在している高層の上空（宇宙との境目と言えば良い？）で推進しながら地球の重力とのバランスで遠心力を得て、その力のみで月まで飛んでいくしかないような気がしたのです。
素人考えですみませんがどんなものなのでしょう？

回答No.2

kuma-ku · ベストアンサー

こんばんは
以前の質問で参考になりそうなものがありましたので、紹介しておきますね。
一度ご覧ください。

参考URL：

http://okweb.jp/kotaeru.php3?q=851317

お礼

ありがとうございました。
自分とまったく同じ質問をされていました(笑)
「反動」がポイントのようですね。
噴射で何かを押した反動ではなく、噴射自体から反動を得て前へ進む。。。
まだピンとこない感じもしますが、なんとなくわかってきた気がします。

回答No.7

First_Noel

＞そうなんです。それも疑問に思っていたことなのですが、
＞あんなに急激に上昇していかなくとも徐々に上がって行くわけにはいかないのでしょうか。
＞上に行けば行くほど重力が強くなったりするのでしょうか。。。

人工衛星を打ち上げるロケットは８Ｇとかそれ以上も有り得ますが，
人が乗るロケットは６Ｇ程度，スペースシャトルでは３Ｇ程度と，
ゆっくり上昇しています．
蛇足ですが，ここで１Ｇとは，地球の重力を基準とした加速度の単位で，
１秒間に約１０ｍ／ｓずつ速度が速くなる加速度のことです．

上昇すると共に，燃料をどんどん使っていますから，機体がどんどん軽くなるので，
地上を離昇するときはゆっくりでも，どんどん加速は大きくなっていきます．
あと，多段式ロケットにしておいて，順次切り離して身軽になることで，
更に加速しやすくしています．
この加速の度合いをきちんと設計して，人や人工衛星が耐えることが出来，
かつ，できるだけ早く，安全に，そして安くするようにロケットは設計されます．

＞なのでもし月へ行くのなら薄くても大気が存在している高層の上空（宇宙との境目と言えば良い？）で
＞推進しながら地球の重力とのバランスで遠心力を得て、その力のみで月まで飛んでいくしかないような
＞気がしたのです。

軌道を周回しているときにロケット噴射すると軌道速度が速くなり，
難しいかも知れませんが，噴射点と反対側の軌道位置の高度が上がります．
軌道速度は秒速何ｋｍと非常に速いので，空気を利用できるようなほどに
空気があると，摩擦や空力不安定性によってロケットがバラバラになって
しまいますので，ロケットを使うしかないことになります．

余談ですが，ロケットにもいろいろあって，推力が大きく力強いが効率が悪い
化学推進ロケット（火を噴くやつです）のほか，
効率は大変良いが推力が非常に小さい電気推進などもあります．
電気推進は推力が小さいので地上からの打上は無理（電力が無尽蔵にあれば
可能だがそんなことは現実的にできない）なのですが，
宇宙に出てからちびちびだが効率よく加速することで，
少しの燃料（推進剤）で大きな速度に到達することが出来ます．
その代表例として，ＪＡＸＡの小惑星探査機「はやぶさ」があります．

余談その２．
バザード・ラム推進と言う推進方式もあります．
これはＳＦ世界ではまま見掛けますが，現実的には糖分実現は難しいと思います，
宇宙は１ｃｃ辺り１～数個の陽子又は水素原子があるので，
これを直径数ｋｍのおわんで集めて推進剤として噴射して加速すると言うものです．
今の技術で，高層の薄い大気を吸い込んで使える宇宙推進機は，
恐らく高度１００ｋｍくらいが限界ではないかと思います．
この場合，使える宇宙推進は化学推進ではなく電気推進，特にイオンエンジンです．
大気吸込式イオンエンジンとして，ＪＡＸＡの人が学会で発表したりしています．

回答No.6

IAC

ジェット推進はできませんが，ロケット推進なら，推進のために空気を必要としないので，大気圏外など宇宙空間でも使えます。

なお，真空状態でも推進力があれば加速できます。
噴射ガスの運動に対する反作用として反対向きの運動量を得ることができるからです。

水面に浮かぶボートからモノを投げれば，反対側に進むのと同じ原理です。

回答No.5

YUZURU

ロケットの後ろから出ているのはまさに火です。
なぜ空気の無い宇宙で火が吹けるのか、
それは、大まかに説明すると、２種類の燃料を混ぜて
燃焼させるからです。
１つは、酸素を供給する燃料、
もう一つはその酸素を使って燃焼する為の燃料です。
例えば、消毒に使うオキシドールを傷口に塗ると、
泡がでますよね、あれ酸素です。（過酸化水素）
真空の中に過酸化水素と燃料を放出して火花を飛ばしてやれば、ボン！ってことです。

回答No.4

ElectricGamo

宇宙空間には空気はないけど宇宙船はありますよね。火(燃焼ガス)は宇宙船を押してるので、宇宙船は前に進み、その結果火は後ろに吹くのです。他の方がおっしゃる作用反作用の法則です。周辺に空気があるかどうか、真空かどうかは関係ありません。

高層の上空を使うのは面白いアイデアですが、空気を利用するにはそれなりの密度のある領域を飛ぶ必要があり、空力加熱や抵抗により機体が壊れてしまいます。

ロケットのいい点は、空気がなくても飛べるので、速度が速くなって空力加熱や抵抗により機体がダメージを受けるよりも早く、宇宙に到達できることです。だから、ロケットは大気層を最短距離で抜けるために垂直に打ち上げ、空気のなくなったころに地表と平行な向きになるようにします。

お礼

そうなんです。それも疑問に思っていたことなのですが、あんなに急激に上昇していかなくとも徐々に上がって行くわけにはいかないのでしょうか。
上に行けば行くほど重力が強くなったりするのでしょうか。。。

回答No.3

guramezo

＃１です。追加です。

進む原理は、「反作用」です。
ロケットが、燃料を「燃やし」て、後方に向けてエネルギーを出すと、その「反作用＝反動みたいなもの」で、前に進みます。

ジェットでもロケットでも何であれ、原理は同じです。

お礼

やはり反動なのですね。

物理は苦手だったのでよくわからないですが(笑)すっぽ抜けはないのですね。すみません。

ありがとうございました。

回答No.1

guramezo

＞宇宙空間を後ろから火を吹いて推進力を得て動いてますよね
⇒ロケットエンジンです。自らの燃料のみで推進力を作り出しますので、真空空間でも作動します。
ジェットエンジンは、燃料を空気と混合させる原理ですので、空気のないところでは使えません。

お礼

ありがとうございました。
そーですね。
ロケットエンジン、が正解ですね。

真空空間でも動作するということですが、噴射して前に進むということはその空間に何かがあって、それに向かって噴射させた反動で進むことになると思うんですよ。
当てるもののない真空の空間なら、すっぽ抜けるだけで前には進まないような気がしたんです。
どうなのでしょうね。