静止衛星から

質問

どこかで見たような記憶があるのですが、みつかりません。
静止衛星から長～いロープで地球に帰還できるのでしょうか。
宇宙空間の厳しさや寒さは克服できたと仮定します。

回答No.4

First_Noel · ベストアンサー

出来そうで，できません．
軌道速度は高度が下がるにつれて早くなるためです．

まずロープのようなものだと，静止軌道からたらすだけでは
放っておけば曲がり，地球周回と共に激しく振動して，
「つたっておりる」どころではありません．

そこで，軌道エレベータのように剛な構造が必要とある訳ですが，
単に軌道から地面にタワーを作れば良いだけではだめで，
静止軌道から地球と逆向きに伸びる構造が必要で，
その巨大な物体の重心が静止軌道に来るようにしなければなりません．

また，巨大な遠心力にその構造物が耐えられなければならず，
その為には構造物の断面積は地上から静止軌道にかけては段々太く，
静止軌道より高いところはまた段々細くする必要があります．
横からみれば細長い菱形のようになるでしょう．

その巨大な構造物が，地球の自転に同期して，１日で１回転するように
する必要がありますが，それだけ細長いものだと重力傾斜の作用で，
自然とそのようになるでしょう．

上記のようにしてようやく，軌道エレベータが成立します．

あと＃１さまが書かれている件について訂正が必要と考えましたので，
書かせて頂きます．

＞そこでガス噴射などで地球方向へ推力を付けたとします。
＞（ある程度地球に近づけば重力が働き出して降りられます）

軌道から下へ降りるためには，実はこのように地球方向に噴射しても，
降りられません．軌道と垂直に噴射しても，噴射開始点を中心として
振動するような運動しかできません．これは直感的には分かりにくいかも知れませんが，
速度ベクトルを合成して頂ければお分かりかと思いますが，
軌道の位相を変えるような結果となります．

下に降りる為には，軌道に沿って逆噴射をする必要があります．

余談ですが，軌道上で前にいる物体に追いつこうとして，
そちら方向へ加速すると，実は追いつけず，増速した分軌道が上昇してしまいますので，
この場合は実は減速して軌道高度を下げることで，軌道速度を速め，
上方に来たところで軌道に垂直方向に噴射する，と言うことが必要です．

無重力ですし，重力ポテンシャル中にありますから，地上での常識的な感覚とは
異なってくるところが面白いところです．

お礼

おバカな質問に、丁寧なご回答ありがとうございます。
良くわかりました。
地上での感覚と違うので、できそうでできないトコロが面白いです。

回答No.5

First_Noel

＃４です．続けて失礼致します．

書かれているこのようなものは
「モーメンタム・テザー」と呼ばれるもので，テザーの一種です．

テザーを導電性材料で作り，電流を流すことで地磁場との関係で
ローレンツ力を発生させる「エレクトロ・ダイナミック・テザー」や「ベア・テザー」も
あります．

いずれも軌道変換の方法として，各所で研究されているもので，
使用済人工衛星の廃棄，低軌道衛星の高軌道への遷移の為に使われることが
期待されています．
（が，テザー形状の安定性や材料の問題などから，まだ課題は多いです．）

お礼

回答ありがとうございました。

回答No.3

ultraCS

軌道エレベーターは、理論としては可能ですが、実際にやるとなると、素材となるカーボンナノチューブ以外にも色々な問題が指摘されています。

・動かす物体の持つ各速度を相殺する必要がある
・重心移動を相殺する必要があるため、同じ重量のカウンターウェイトを逆方向に動かす必要がある。

SFだと、クラークの「楽園の泉」が有名ですが、キム・スタンリー・ロビンソンの「グリーン・マーズ」では、軌道エレベーターが倒れて地上に大惨事というのが描かれます。まあ、そりゃそうですね。

お礼

回答ありがとうございます。
軌道エレベーターが現実になれば凄い発明ですね。
まあ、無理みたいです。

回答No.2

takarajun

理屈だけで考えれば可能でしょう。

衛星上では無重量状態なのに地表に近づく、つまり周回軌道の中心に近づくにつれて引力の影響を受ける、という面白い現象が起こります。

遠心力を利用して人工的に重力を作りだす、ドーナッツ型の宇宙ステーションと逆の現象ですね。
この場合は回転の中心に近づくにつれて、重力がゼロになってゆきます。

お礼

回答ありがとうございます。
重力の逆転現象とでも呼ぶのでしょうか。
面白い現象ですね。

回答No.1

sekisei

こんばんは・・。

多分これでしょうか。
http://okwave.jp/kotaeru.php3?q=2040151
表題が「宇宙から・・」私も回答したので記憶にありました。

ロープに質量がなくしっかり地面まで垂れた（静止衛星と地球中心を結ぶ線に沿って動かない状態）としても、人は降りることが出来ないと思います。
なぜなら、静止軌道上では無重力状態すなわち地球に引っ張られる力が遠心力で打ち消されているため降りるに降りれないためです。

そこでガス噴射などで地球方向へ推力を付けたとします。
（ある程度地球に近づけば重力が働き出して降りられます）
条件としてガス噴射を鉛直上向きとした場合ですが、この場合人は静止軌道上での衛星公転方向の速度を維持しています。
そのため地球に降下するに従って人は地球の自転方向へ地表に対して動くようになって行きます。
降りるには降りれそうですが最終的に地表ではすごい速さになりそうです。

無事に降りるにはガス噴射などで速度を殺しながら降りないといけないようです。

お礼

回答ありがとうございます。
これです！これです！
言われてみれば最初に降りる時は無重量ですから推力が必要ですね。