宇宙での開発、戦闘について

　新天地とはまず母国からの助けを必要とします。ですがいずれそれは破綻するでしょう。
　開拓民は自立の道を自発的か否かをとわず、自活できるか否かをとわずに選ばざるを得ないことになりかねません。
　今回は宇宙開拓から発生する自立意識について考えてみます。

　①社会
　宇宙開発とは高度な技術と莫大な金額が流動します。そこに確実性や安全性が盛り込まれるはずなのですが、例を挙げるとアポロ計画では直前まで乗員の安全性が検証しきれないまま人間の宇宙飛行が行われ、またソ連でも国が消滅してしまうという超緊急事態により宇宙ステーションの人間が帰還できずに計画よりもはるかに長い時間を宇宙で過ごすことになりました。
　乱暴に言いますと宇宙開発に「有人」の言葉がある限り危険性が存在しているということです。
　いくら先進的な技術であっても宇宙開発に莫大な費用がかかるとその技術活用や計画進行優先の方針が先行してしまうことで安全性がおいていかれるということもあります。
　スペースシャトルでは何度も予算が削減され、そのなかで「製造すればそのまま使用可能」という指針のため打ち上げ費用も削減するべく打ち上げ回数を上げなければいけなくなり、品質管理が甘くなっていきます。その結果、部品が燃焼に耐えられなくなったため噴射炎が本体に襲いかかったり大気圏突入中に高温の炎が欠損してしまっていた防熱板のところから入り込んでしまったりと悲惨な件が起こっているのです。
　スペースシャトルは莫大な維持費のなかで運用されていますが、それでも足りないために数多い打ち上げの中で2度の致命的事故が発生したのです。
　宇宙計画は予算があっても足りない現状があるのでしょう。技術が向上してもそれを実現するのにお金がかかるだけ実現は難しくなり、安全策などが「余分な部分」と見られてしまいかねません。
　もしこのようなことが宇宙移民において露骨に行われたとすれば、社会的な不安から非合法的な行動が発生するでしょう。
　空気などの生命線を確保するためや宇宙放射線の防護策、老朽化設備を一新せよとの意見も生まれるかもしれません。
　
　②どういう行動が考えられるか。
　宇宙移民が自らの安全を向上さえる要求は地球並みの安全が確保されるまで続くでしょう。放射線量の低下や水資源の確保、濃度が高い空気などが主な要求と考えられます。
　しかし、それらを国や企業が確保できないあるいはしない場合、移民たちが過激な行動にでることはあるでしょうか。
　まず移民たちが行わなければいけないのは生活設備を自前で管理下におくことです。非移民側企業や地球国家に生命線を握られればまず要求を呑むほかありません。そうでなければさりげなく「設備の不調」が起きかねないためです。
　生活設備の管理を行ったのちはその生活設備を破壊から守ることが急務になります。
　移民が移民地の治外法権を求めても武力で黙殺されるという被害妄想的にも思える思考が現実味を帯びるためです。現に相互破壊保障という核抑止力は「敵はたとえ攻撃しても自国を完全に破壊できる可能性をもつほどの能力を持っている」という思考が相互の国にあるため成り立っているものであり、それが20世紀後半の情勢に深く入り込んでいました。
　宇宙移民とは基本的に生活設備が存続させなければいけないという条件がある限り攻撃されれば脆弱であり、一歩も自前の生活圏に近づけさせられないという考えを持つでしょう。
　つまり一度生活圏に直接攻撃を許せば完全に生命線が破綻するでしょうし、宇宙では一方的な相互破壊保障が成立してしまうのです。
　
　宇宙は人間に敵対的であり、人類にとって地球は唯一の適合する場所のはずでした。
　ですが人間は自然という体制になじむにはあまりに異質な存在になりました。
　人類の特性ともいえる知性はすでに霊長類の一部を除けば他生物とかけ離れてしまい、自然環境すらも改造しようと動いています。
　しかしそれは人間の狭い行動範囲内でのことであり、さらにいえば地球の表面の一部にしか住めない状況をさらに改造していき、そこで生まれた歪は人類には負担の大きいものになりました。
　そして宇宙開発が始まり、開拓も始まるとなればどのような歪が生じるのか狭い生活圏をじかに襲い掛かるか、または宇宙の広大さが人類の作っている人類自身にとっての有害さなど飲み込んでしまうのか、それはまだはっきりしません。
　　人類は宇宙でいかにして生き抜くのか、その答えのひとつに地球からの自立があるのかも知れません。

　三井物産のプラチナ積立

　もし地球において宇宙船が難破して漂流した場合、故障の度合いにもよりますが航空機による発見や付近の船による発見という偶然性があり、さらに人工衛星によるナビや監視衛星による位置把握が可能な時代となったこともあり、実際に救助するときの困難を別にすれば発見は帆船時代に比べるといくらか余裕があると思われます。
　ですがもし宇宙航行の途中に機関が不調に見舞われた場合、いかにして発見され救助されるのでしょうか。
　今回は宇宙での救難活動について考えてみます。
　
　①発見と確認
　宇宙船がもし通信不能に陥り、さらに自力での宇宙基地帰還が不可能になった場合、まず救難する船に発見されなければいけません。
　今のところ、宇宙観測で活躍している宇宙望遠鏡はとてつもなく遠い宇宙を見渡せる機能があると思われるのですが、それはあくまで自ら光を発している恒星の映像を拾っているのです。
　つまり今のシステムでは太陽光線への反射率が低ければ発見はその分困難になります。ですが現在の技術では７５万ｋｍ先の隕石を検知することが可能とされているので、うまく行えば地球近傍から月までの軌道の２倍の距離で漂流したロケットを発見できることになります。
　さらに宇宙船に航路を進むための計画表を当局に提出しておけば、軌道を外れた場合でもある程度の精度で軌道予測が可能となりえます。
　
　②救難
　宇宙での接合とは相対速度をゼロにした瞬間には接近しているということであり、漂流している宇宙船に近くの宇宙船が寄るには速度の向きをまずあわせ、そして加速か減速、あるいはその両方を行うことで接近を試みなければいけません。
　ですがこれがもし天体近傍であるならば、天体周回軌道に乗ることもありうるので、会合は難しくなります。
　一般的な宇宙の軌道において、周回軌道の向きを変える行為は燃料の消費が大きく、あまり好まれません。さらに重力の影響により速度を上げればその分地表からの高度が上がってしまうので、引力圏内での軌道上での会合では特殊なアルゴリズムを解いて接近ををおこなわなければならないのです。
　仮に漂流している宇宙船の場合ではそのままアルゴリズムを適用することは可能ですが、もし加速している状態、つまり機関が暴走している場合にはそのアルゴリズムは適用しづらくなり、そのばあいの軌道調節方法は現代でも研究中です。
　
　③救難を待つ間に何を行えば良いのか
　漂流した宇宙船の側ではどういう対策をこうじられるのでしょうか。
　まず酸素の確保と、居住区間の密閉が行わなければ危険です。
　宇宙ごみがぶつかって不調になった場合などでは船に穴が開いていることも考えられるため、密閉できる区間に避難を行い、酸素をできるだけ確保した後に２酸化炭素などの元素を極力排除できるようにエアロックなどを利用することが考えられます。酸素があっても２酸化炭素の濃度が濃くなれば精神的に不調になるためです。もしエアロックがない場合は酸素を封入している瓶を使って吐いた空気を封入しておくべきかと思います。
　次に食料ですが、これはできるだけチューブから吸いだせるものが良いと思われます。なぜならばもし大量の食品をひとつのパックにしたものがあった場合、いったん封を切ってしまうと食べつくさなければならず、食べ残しの水分や油分が宙に散乱することになりかねません。さらに言えば腐敗などの心配もありますので衛生上、密封できるチューブに入っている少量が入っている食事をたくさん用意しておくべきでしょう。
　水も同様にチューブに小分けされているものを飲みたいところです。チューブ状のものに言える事ですが雑菌は口付けた場所から繁殖することが多いためです。
　一番の問題は排泄です。
　緊急事態でトイレがない場合、それは寿命すら縮めかねない問題に発展します。
　便などはまだ大丈夫としても、尿となれば排泄した瞬間に球体となって周囲を漂うことになります。長期間でしかも大人数になればその量は馬鹿にならず、一人当たり１日で１ｋｇに達するはずなのでその液体が人数分の球体となり、あるいは球体が結合してより大きな球体に変わって生存者を脅かします。球体になった液体はそのまま生存者へ襲い掛かり、もし顔面からあたれば吸引機能がない限り液体がまとわりついて溺死してしまうのです。
　これを避けるには携帯トイレなどで尿をゲル化するか吸引機で容器に溜め込むかの方法しかないでしょう。
　これらを総合して考えると、まず必要なのは
　
　①密閉された空間
　②吸出し式の容器に入った食料　
　③密封できる容器
　④携帯トイレとそれに準ずるもの

　この４つが必須です。ひとつ欠ければ生存に対して極端に不利な状況になりかねません。
　換気機能が使えるならば２酸化炭素の問題は何とかなるかとおもいますが、排泄になるとかなり厄介になるので、宇宙船の乗員は緊急時に使う物資をひとまとめにしたものを携帯しておくべきか、あるいは頑丈に作った密閉できる空間にこれらの物資を備え付けて迅速に乗員が入れるようにしておくべきと思います。
　

　高山質店
　
　
　

　宇宙船を動かす動力に爆弾を使い、その爆弾を船尾で爆発させてその反動により進む宇宙船をパルス推進宇宙船と呼びます。
　特に核爆弾を使用する宇宙船を核パルス推進宇宙船とよび、将来における宇宙開発では有望な推進機器となりえます。
　今回は、もし核兵器削減が開始され、その核兵器を宇宙開発に使用するとすれば、どれだけのことができるか考えてみたいと思います。
　
　①核兵器量
　今のところ、強力な核戦力を保有しているのはアメリカ、ロシア、中国、フランス、イギリスです。
　彼らの装備する核爆弾の総量は大陸弾道弾などに使われる大型のものでもそれぞれおおよそアメリカ４千発、ロシア４千発、中国１２０発、フランス２８０発、イギリス１８０発となります。
　そこで、威力を大、中、小に分けてみます
　それぞれジュール変換してみて大が１．２５×１０＾１６～３×１０＾１５、中を３×１０＾１５～１．２５×１０＾１５、小を４×１０＾１４以下と考えて見ます。
　そうすれば、
　　
　①アメリカ
　大　０
　中　１７２４
　小　２３５２
　
　②ロシア
　大　０
　中　３２０４
　小　７８４
　
　③フランス
　大　０
　中　０
　小　２８０
　
　④中国
　大　７２
　中　５８
　小　０
　
　⑤イギリス
　大　０
　中　０
　小　１８５

　という概算になります
　　

　②宇宙開発に使える宇宙船の性能
　宇宙船における性能にはそれぞれの任務においてばらつきがでます。
　宇宙探査ではそんなに多くの機材を詰め込まずにおけるでしょうし、逆に人間を宇宙に移住させるだけの設備を整えるには莫大な物資が常時必要です。
　ここでは宇宙探査における質量を１０トン、宇宙開発における質量を１００トンと考え、推進ロケットの総質量を同じく１００トンと仮定します。
　核弾頭での噴射速度ですが、最高の熱量効率上では毎秒１万キロが出せると考えられており、
　その噴射速度を採用するとすれば、熱量から概算して推進力はニュートンを単位として
　
　大　２．５×１０＾９　～６×１０＾８
　中　６×１０＾８～２．５×１０＾８
　小　８×１０＾７以下
　
　という大規模な値になります。
　もし加速度を地球重力と同じ１Gで最高とすれば加速終了時の最終質量はキログラム換算で
　
　大　２．５×１０＾８～６×１０＾７
　中　６×１０＾７～２．５×１０＾７
　小　８×１０＾６以下
　
　になります。

　ただ問題点は速度を得るためには常に核爆弾を爆発させなければいけないということでありますが、設定した噴射速度が十分に大きくなっているので太陽系探査や航行に十分な速度が出せます。
　
　③燃料確保量と宇宙船の性質
　もし核削減が行われるとすれば、どれだけの核兵器が転用可能となるのでしょうか？
　まず大陸間弾道ミサイルは宇宙空間に直接核弾頭を運搬できるものですので、削減対象に選ばれるとなればこれをまず転用することを考えましょう。
　潜水艦発射型ミサイルは削減に抵抗があると予測されます。潜水艦は敵に探知されづらく移動可能で、どこから発射されるかわからないということがあり、強力かつ有効な核抑止力になりうるためです。これを削減するとなれば必要な核戦力に響くことになります。
　ではかなり譲歩され、地上発射型弾道弾が核大国間で全廃されると仮定してみましょう。
　そうなれば、アメリカが１４００発程度、ロシア３０００発程度、中国が１２０発程度、フランス、イギリスともに０となります。つまり米露中の３カ国に核燃料転用の可能性があるわけです。
　割合的にはアメリカ３割、ロシア６割、中国１割の計算で燃料が割り振られます。
　ですが上記の大中小の比率から言えば、アメリカは小規模核弾頭が多く、ロシアは中規模核弾頭が、中国ではほとんどが大規模核弾頭が転用されることになるでしょう。
　このことから宇宙船の性質が決まります。
　アメリカ製では比較的近距離の往復船、つまり月や火星に行くための移民用宇宙船が作られ、ロシアではより遠くの木星までいける燃料運搬タンカーのような役割をにない、中国では高加速度と大出力を生かして深宇宙大型探査機や恒星間探査機の航行に使う船が建造されることになるかもしれません。

　これはかなりあいまいな机上の空論ですが、人類には今簡単な構造の宇宙船を大量生産し、宇宙開発が可能な段階に来ていることは間違いないと思います。
　開発や生産の費用はかかりますが、宇宙船のエネルギー源はすでに持っているのです。ただそれが宇宙航行という冒険に満ちた計画に使うのではなく、自らを戒めるというにはあまりにも悲惨かつ強力すぎる手段として人類という存在につきつけているだけなのです。
　その行為はまったく非生産的なことです。使えば最後、苛烈な使用競争に巻き込まれることになるだけでどの国も荒廃により敗北する戦争になるのです。
　核爆発がおきるのが宇宙空間に存在するロケットの後方だけになる日が来る見通しはまったく立っていません。

　アイデムエキスパートの魅力

　２０００年代の映画で、小天体の地球衝突を話題にした映画がにぎわい、またアニメでも宇宙ごみに対する描写がなされたものが放映されています。
　ですがそれらの手段ではこれからの人類には効率が悪く、特に小天体の衝突は脅威となりえる災害を引き起こすので確実かつ迅速な対処が必要でしょう。
　今回は小天体を」破壊し、地球への衝突を回避させる手段を考えて見ます。

　①地球に小天体が衝突するならば
　地球衝突を行う小天体で脅威なのは高速性と質量です。
　秒速２０キロの速度になった小天体の場合、１０メートル程度の直径でも原子爆弾並みの熱量を放出する計算が出ています。同じ速度で５キロメートルの直径を持った小天体が衝突すればそこからからかなりの規模の範囲が消滅し、されに脅威なのはその破滅から吹き上がった砂塵は日光をさえぎり穀物などでは致命的なものになります。
　そして泥の雨が降りしきり、地球の平均温度がさがって「冬」が到来します。
　これも植物には深刻であり、食物連鎖は壊滅的な打撃を受けかねません。
　生命圏の破滅に直結する大問題です。

　②対策
　現在、小天体衝突にたいする対策はなんらこうじられていません。
　まずロケットなどの輸送関連の能力不足。これらはほとんどが地球の周りを回る軌道に物資を投入するようにしか作られていないので月より外側まで動力飛行できる地表打ち上げロケットは皆無です。
　宇宙ステーションも実験室的な意味合いしか持っていないため、燃料補給などできるはずもなく、いったん宇宙に上がっても地表から持ってきている燃料分と地表脱出速度で推進をまかなうほかないのです。
　宇宙船を地球周回軌道上で新規で建造し、それに対処を行わせるぐらいしか方法がありません。

　③どういう作戦が考えられるか
　まず作戦から考えて見ましょう。小天体を破壊して軌道が変わらなくても成層圏で燃え尽きる程度の小さい破片にしてしまえば破滅を回避できるわけです。
　２７トンもの地球最大である原子力爆弾「ツァーリ・ボンバ」を使用してみると、半径５キロメートルの鉄球を蒸発させるための熱量には桁が４倍ほど足りない概算がでます。
　ですが、それらをいくつかの箇所に埋め込んでいっせいに爆発させれば分解ぐらいはできるはずです。

　③方法
　新しく宇宙船を建造し、それを宇宙空間で地球に迫りつつある小天体に核爆弾を数個埋め込むとなれば時間的制約もありますしなにより非効率的です。
　直接爆弾を打ち込んでしまえれば削岩の手間が省けるでしょう。
　そこで提案したいのは「成型炸薬弾」効果を狙ってのミサイルです。
　まず成型炸薬というものについて触れてみます。
　簡単に言えば、炸薬をつめて前面を円錐形の切れ込みをいれる方法です。爆発時、噴射ガスが中央に集中し、通常の炸薬に比べて真ん中に鋭い切れ込みを入れられるのです。
　これを核弾頭に応用するという無理をして見ます。
　かんたんに言って、通常の核爆弾とは球状のプルトニウムを爆縮させることで核分裂反応をおこすことができます。つまり電気や火花での着火ではなく、炸薬を均等に設置して一気に核燃料を縮小させるのです。
　ほかにも方法はありますが、この方式の威力が高いことで知られています。それにどの方法も構造的に成型させることが難しいものになるでしょう。
　それではどうやって成型炸薬方式にするかというと、簡単な話、小型の１０センチ程度のマイクロ核爆弾を作ってそれらを円錐形の空間ができるよう弾頭に詰め込むのです。そして一気にそれらを爆発させて高圧の爆風を作り出して錐のような穴を穿つのです。
　さらにこの弾頭の下に同じ弾頭を仕込み、爆発を連続させて起こして穴を深く掘り進めさせていきます。弾頭同士の合間には蒸発して熱を逃がす塗料か物質を充填させておき、爆熱をできるだけ逃がすようにさせることも重要でしょう。それが不可能な場合は弾頭を分けて精密射撃で連続して撃ち込むほかありませんが、それでは宇宙船による削岩のほうが確実な作業が行えると思われるのであまり実用的ではないでしょう。　
　そして最後に本命の大型核弾頭を穴に挿入するのです。そして作業が終わったら一気に爆発させて小天体を爆散させます。
　この多弾頭方式の利点は作業を一気に終わらせられるということです。宇宙船の削岩では接近、減速、着陸の後にやっと削岩が始まるわけですが、多弾頭であれば小天体へ突入して連続爆破で作業を終わらせられます。
　難点ははたして弾頭間に充填する物質が開発が容易かどうか、そして重量的にどこまでかさむかということです。
　小型原爆は今のところ設計が行うことができる程度であり生産など行っておりません。生産したとしてどれくらいの重量になるかと充填する熱放射物質の能力で対小天体ミサイルの性能が決定するでしょう。

　アメリカでは核爆弾ミサイルで小天体を打ち落とす計画を進めているそうです。今回の考察したミサイルはかなり未知の領域にある兵器であり、果たして実用的なまでに効率がいいのかもわかりかねます。
　ですがもしそれらが実現すれば、核パルス推進とともに核爆弾の真の平和利用が実現するでしょう。
　既存の核兵器を利用すれば安上がりで宇宙開発ができるだけでなく、核軍縮も同時に行えます。
　実際はそれらが悪用されないよう、そして国力の均衡がくずれないように法整備が必要ですが、少なくとも通常の核兵器を地球で使用するというよりはいくらか建設的な使い道になると思えます。

　パートナーエージェント

　よく「もっと仕事しないと飯が食えない」と言いますが、宇宙においてご飯を食べるにはどういう設備が必要になるのでしょうか。
　昔は宇宙で食事をするならば飲み込んだ食物が無重力のため逆流してしまうと言う流言が流れました。実際はソ連やアメリカの初期宇宙計画において歯磨き粉のようなチューブになった栄養剤が供給され、栄養は取れることを立証させました。
　しかしその栄養剤には大きく地味でもある問題が持ち上がります。
　宇宙船は椅子のみしか置けない部屋のようなものであり、高いストレスがたまります。さらに宇宙服を着用したものならば服内部でかかる気圧が１気圧であるために柔軟性にかける服になってしまいます。首が曲がらないので宇宙服の胸元に計器確認の鏡が取り付けられたほどです。そのために初期の宇宙船の内部は窮屈を超えて壁に挟まっていると表現したほうが正しいのかもしれません。
　その状況下において読書はできるはずもなく、音楽は機械がまだ大きいもので持ち込めないとなります。
　そのなかでストレスを解消できる唯一の「楽しみ」が食事であるのです。
　せめて宇宙でのストレスを楽しみで中和すべく宇宙レーション食が開発されるにいたります。
　スペースシャトルは狭い一人部屋程度の空間が搭乗員に割り振れる生活用容積を持っているのですが、それでも宇宙食は豊富さを増し、日本が麺のみの宇宙ラーメンを作るにいたります。
　そこでまず、なぜ汁がないのかという疑問もわくでしょう。
　それはひとえに無重力の液体とは相当に危険な物質であるためです。
　宇宙空間で水を容器からだしてみます。すると水が球体になり浮かぶのです。表面張力の問題が絡んでくる物理現象でしょう。
　もしそれがそれなりに多い水量になれば、あるいは水滴が無数に浮かんでいる状況になれば、人間は空気穴をふさがれ窒息することになります。溺死です。
　そのために宇宙食では水はコップでは飲みません。あくまでも袋に入っている物を飲みます。
　まず水の問題がひとつ。もうひとつは対流現象でしょう。
　お湯を沸かしたりなどの加熱行為を地上で行うと、熱が加熱物体の中を回り、まんべんなく熱がいきわたるようになります。ひとえに重力の影響で冷たいものが下に行き、熱いものが上に行く現象の為です。しかし重力がない場合はかき混ぜない限り熱が加熱部分にこもります。
　この法則をかんがみて、「宇宙料理人」の調理法を見てみましょう。
　まず炒め。
　これは密閉できる平べったい容器に材料と調味料、油を入れてオーブンなどのような周囲から火が渡るような機器に入れたのちに容器をゆするのがいいかと思われます。
　煮込み。
　これは球体のような容器に汁などを注入してオーブンの中でぐるぐる３６０度回すことでまんべんなく火が通ると考えられます。
　焼き。
　これは通常のオーブンで行えるでしょうが、滴った油などが出る場合を考えると何か吸引できる機能がほしいところです。
　炊く。
　お米などは完全に対流効果に頼って炊いていることもあるはずなので、官幣に炊くには高度な技術が必要かも知れません。　もっとも「煮込む」だけであれば上記の内容で十分なはずです。

　ですが、宇宙でのご飯つくりにおいても切ったり摩り下ろしたり刻んだりを行うことになるわけです。副次的に洗浄や乾燥なども衛生的に重要になってきます。　
　刻みはスライサーで行い、摩り下ろしなどはミキサーに頼るほうが良いのかもしれません。洗浄などは食器乾燥機を応用すれば何とかいけるでしょう。
　では宇宙生活の自炊に必要なもの
　①オーブン
　②球体なべ
　③円盤状密閉式フライパン
　④スライサー
　⑤ミキサー
　⑥洗浄器
　これだけ見てみるとコンビニ弁当を作る感覚のようで手作りのありがたみがあまりなく、人間がかかわれるのは焼き加減の勘と調味ぐらいでしょう。
　もっともそれだけでもオリジナリティある調理もできそうですが。

　FX初心者向けセミナー

　日本でも一部で宇宙のゴミが問題化ました。
　宇宙ゴミは軽量小型であってもその速度が地上に比べて桁外れに大きいのでものすごい威力を持っています。
　それらは地球周回軌道にとどまり続けると脆弱なつくりになっている打ち上げロケットは軌道上で簡単に粉砕されることでしょう。そしてその粉砕された破片は宇宙ゴミとなり軌道上に散っていきます。
　そう遠くない未来において、宇宙が一般化するとともに宇宙ゴミの事故が増えていくことが懸念されます。
　それを防ぐべく、宇宙での掃除が必要になっていくことでしょう。
　今回はその手段について、近未来を舞台に考察して以降と思います。

　①人力
　宇宙ゴミの回収の事業で一番手っ取り早い方法は宇宙服を着た宇宙飛行士が相対速度を殺してゴミを拾うと言うものでしょう。
　これには確かにあまり技術は必要がないでしょう。回収要員用の宇宙船と実用化されている高性能レーダーがあればゴミを見つけて回収することもできます。
　しかしそれで本当に実用的なのでしょうか？
　仮に地球引力圏を飛行するゴミがスペースシャトルに衝突する確率は一説によると１０パーセントに上る見込みがなされています。打ち上げ１０回に１回はゴミによる事故が起こると考えてよいでしょう。
　そして仮に３００個の１センチ台ほどある金属破片が周回軌道にあると仮定してみても、平均して約３００ｋｍ＾２に一個の割合でまんべんなく散らばっていることになります。それを人力で１個だけ回収するとなれば、３００人で１平方キロメートルをまかなう計算になるでしょう。
　ですが宇宙ゴミは少なくとも９千個あります。つまり上記で仮定したものの３０倍です。
　一人１個でなけれども３０個拾えば３００人で事足ります。ですが問題ないわけではありません。
　宇宙ゴミは自分勝手に地球の周りを回っており、それをひとつ発見すれば宇宙船の速度や向きを変え、そして宇宙飛行士が一個のゴミを拾い上げるのです。つまり一個のゴミを拾うのに宇宙船、推進剤、その他もろもろの宇宙生活用の物資を必要とします。宇宙船を秒速８キロとすれば、それと逆方向に回るゴミを回収するのに減速と加速あわせ秒速１６キロ分の速度が必要になるのです。
　　さらにいえば、大きな砂漠にいたとして、そこからありかのわかる１センチほどの大きさしかない豆粒を１ｋｍ＾２の中から見つけ出せるのでしょうか？３０００００坪の部屋から一センチの金具を探し出せるでしょうか？実際には宇宙では３次元航行です。つまり上下左右にも気を配って探し出さなければならないでしょう。
　かなり非効率なものではないでしょうか？

　②網漁方式
　アルミで大きな柄なしの傘を編み、それを広げて速度をつけてみるとどうでしょうか？
　国際宇宙ステーションにおいての宇宙ゴミ対策ではアルミに強化素材の２本立ての、隙間が約１０センチのサンドイッチを用いています。
　この防護板は秒速１２キロの１センチ台をしたゴミに対処可能です。
　これに宇宙ゴミがあたると衝突熱量で気化し、大穴が開きますが外側のアルミのみで被害がすみます。
　そこで宇宙ゴミの速度が秒速８キロで傘が地球周回速度で真正面から突っ込んできた場合、つまり相対速度が秒速１６キロに達すると貫通することになりますが、貫通してもばらばらにならぬようユニット化すれば貫通した場所のみを取り替えて再び宇宙ゴミ回収に使えばいいわけです。
　貫通した宇宙ゴミも運動速度が落ちれば自然と大気圏に突入します。傘は減速用の材料と考えて設計すればいいわけです。
　ここでの問題点は、回収するのにも宇宙船がいること、落着させるにしても質量が大きくなれば隕石となって地上に被害が及ぶこと、そして回収効率を高めようとすれば自然と傘の面積は大きくなり、材料の質量がかさんで加速しづらくなり費用も高くなることでしょう。

　③レーザー
　光にも圧力は存在し、宇宙船の動力にレーザーが使えると言われています。
　つまり物を動かすことが光にはできるわけです。
　光圧力を調整し、それを一気に軌道での周囲に照射すれば、宇宙ゴミの相対速度が低くなり、高度を維持できずそのまま地球に落ちていきます。
　説によると、レーザーのエネルギー効率は照射時間とに比例して大きくなります。
　つまり、相対速度が高い宇宙ゴミが集まっている場所を発見し、そこへレーザーを照射するのです。
　そうすればレーザーにより減速されたゴミは減速するわけです。
　レーザーを搭載するのは宇宙船である必要はありません。大きな加速を必要としないため比較的小規模な姿勢制御用の推進機を搭載するだけですむことでしょうし、　またその推進機をつかって照射方向を変えることもできます。
　レーザーの開発いかんですが、おそらくいくつかの宇宙ゴミ掃除衛星を作って配備し、南北を回る軌道と地球赤道を巡る静止軌道の２つに常駐させ、レーザーの射程範囲内に収まった相対速度が低い宇宙ゴミへレーザーを照射するスタイルになるでしょう。

　宇宙ゴミ対策は地味ながらも重要です。古来の機雷戦法に代表されるような封鎖作戦が取れるため、宇宙進出を阻害させる直接の要因になります。
　さらに付け足すと、人工衛星には原子炉のような危険物もないわけではありません。安易に撃ち落す行為は危険です。
　前にあげた３つの方法を使いこなす組織が成立すれば柔軟に宇宙ゴミへの対応をとるでしょう

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　宇宙空間に進出すると言う状況は今のところ地球周回軌道に数名が常駐するか月へ「短期間旅行」を行った程度で「殖民」などというものとは程遠いものです。
　ですがもし宇宙に進出する人間が多くなった場合の生活とはどうなっていくのでしょうか。
　まず宇宙空間における交通路を考えて見ましょう。

　①ロケット
　これはもっとも基本的かつ古典的な宇宙進出方法であり、今の段階では確実に宇宙へいける手段です。
　化学ロケットで限定すれば月まで行くのですら大型のロケットにならざるを得ず非実用的であるので宇宙ステーションなどに燃料を常時ストックさせてそのステーションを「ガソリンスタンド」とすることが重要です。
　問題点としては化学ロケットで物資を打ち上げるのは非常に効率が悪く、またロケットエンジンも最着火するようにはできておらず力任せに動作する性質が少なからずあるので調整が利かせづらいのです。
　また、もし宇宙ステーションを建造したとしてもそこに燃料や物資を運び込むタンカーロケットが必要になり、値段は宇宙運行用ロケットにかさんでいきます。
　
　②ラムジェットエンジン航空機
　地球の引力を振り切り、地球周回軌道に乗せるには秒速８キロの速度が必要とされます。そのため、原理的に言えば大気圏内で秒速８キロ以上を出せばロケットでなけれども周回軌道に乗ることが可能と言えます。
　通常のジェット航空機ではマッハ３が限界であり、単純計算では秒速１０２０メートルほどしか出せません。
　それに比べるとスペースシャトルの最終速度は秒速７０００メートルとなるため、今の技術では宇宙進出の速度の７分の一しか出せていないことになります。
　ですがアメリカ空軍をはじめとして航空界ではラムジェットエンジンの開発が進んでいます。
　このエンジンは構造が簡易であり、早く言えば高速度に達した空気をエンジンの中で加熱し、初期速度＋加熱エネルギーによる速度増加分で空気を噴射しようと言う試みです。
　これで秒速８キロを達成すれば交通界に革命が起こるでしょう。
　ジェットエンジンとはロケットエンジンと違い、燃料のみを積み込み、その燃料は空気の加熱に使われるだけです。つまり推進剤は外部より補給することができるので燃料のみを積み込めばいいわけです。
　その分軽量にでき、また噴射速度も燃料の燃焼量を下げれば自然と下がるわけですので、加減が利きます。
　大気圏内で速度を稼ぎ、その速度を宇宙まで持っていくことができれば弾道飛行で宇宙に物資を届けられます。そしてその後は重力に従い落下して帰還すればいいのです。
　問題は簡単な構造であるにもかかわらず燃焼熱が大きすぎること、最初に空気を圧縮するまでの速度を航空機が得なければいけないことが原理的に困難であり、実用化を妨げています。

　③軌道エレベータ
　カーボンナノチューブという微小操作技術で作った糸が存在します。いまは研究室での生成がやっとなのですが、もし大量生産技術がととのえば、かつてない強靭な繊維が軽量で出来上がります。
　これを使って地球上空と地球周回軌道をつなぐ巨大な円筒形の「布」を編み上げてみようというのが軌道エレベータです。この乗り物というか建造物は地球の周回軌道から垂れ下がる形で地球に届いており、エレベータの名前のように宇宙と地球を昇降することが可能になります。
　この設備が完成すればもはや軌道間輸送にロケットは必要ありません。ただ上って降りるだけで良いのですから。
　ですが問題点もあり、実用化するにはあまりにも巨大になりすぎて物資を大量に必要とすること、材料であるカーボンナノチューブが本当に大量生産できるかということなどが挙げられ、さらにもし何らかの弾みでエレベータ自体が落ちてきたら、それこそ国際的な被害が出ることでしょう。

　さて、このような宇宙進出技術を持ったとして、人間が住みかとできる場所とはどこになるのでしょうか？
　宇宙ステーションから惑星開拓までその予測は多岐に渡り、規模もさまざまです。
　それは次回にゆずるとしましょう。

　システムキッチン ガイド

　宇宙旅行は夢があります。
　いづれ進歩が許せば隣国にいく感覚で宇宙に飛び出せる日が来るでしょう。
　ですが、そうした宇宙飛行が一般化した場合ということは、民間人にも犯罪者にも同じく宇宙が利用できると言うことを意味します。
　今回は宇宙、特に地球軌道での人為的な危険性について考えていきたいと思います。

　①軌道投下
　弾道ロケットと言うものが軍で普及しています。
　１９５０年代に考案され実用化されたこの種の兵器ですが、今でも報道をにぎわせているミサイル防衛に代表されるような対抗手段がやっと本格的にこうじられ始めていています。
　これがどう宇宙と関係するかと言うと、弾道ミサイルの弾道は宇宙にいったん発射され、そのあと一気に重力加速度を使って加速されます。その時に発生する速度は現在のミサイルでも追いつくことや照準をつけることが難しく、飛翔距離とあいまって防衛には核弾頭を使い弾頭を爆発に巻き込まなければいけないともいわれていました。
　もしロケットが民間でも打ち上げられるほど簡易化、容易化してしまった場合、テロリストが地球周回軌道に爆弾を配備しかねない状況になると言うことです。
　現用ミサイルである「スカッド」は小国でも扱えるほど発射が容易であり、逆に迎撃を行うには高価なミサイルを何発も使わなければいけません。
　さらにもし宇宙に爆薬を配置しても照準機能が低性能であるならば落ちる場所がどこになるかわからず、関係していない第３国に落着しかねません。
　非常に迷惑です。

　②軌道潜伏
　気象から通信まで、現代では人工衛星がかなりの比率をまかなっています。
　そこでもしトラックを扱うようにロケットを地球周回軌道まで打ち上げられるようになれば、容易にその衛星を打ち落とす衝突物体を配置させることができるでしょう。
　ですが衝突物体を衛星にぶつけるには大掛かりな作業が必要で、時のソ連が行った実験でも衝突物体を衛星にぶつけようと試みても失敗することがあったくらいですのでおいそれとはいきません。
　さらに宇宙での衛星を観測するハードウエアの面でもかなり問題でしょう。そのため今のところ正確に人工衛星を予測しているのはアメリカの宇宙軍司令部のみであると言われています。
　ロケットで衝突物体を打ち上げたはいいがそれを観測するための設備がないので誘導ができないどころか打ち上げたものの位置もろくに把握できないという事態に陥ることがになるかと思います。

　③軌道からの散布
　惑星探査機「ガリレオ」というものがあります。
　それはもともとスペースシャトルで軌道まで運んだ強力なロケットエンジンを宇宙空間で噴射させて一気に木星まで進ませようと言う企画だったのですが、そのロケットが開発中止に陥り、推進力不足に悩まされます。
　そこでガリレオはフライバイ航法という宇宙航行法をつかうことでかろうじて木星まで進めました。
　そこで問題になっていたのはフライバイの航路です。
　フライバイとは天体の軌道に突入してそこの重力を使って加速する、つまり天体の地表に引き寄せられる前に引力から脱出すれば速度を増やせるという理論です。
　ガリレオは必要速度を得るべく何度もフライバイを行いました。水星、金星は言うに及ばず、地球でもこの航法を使って加速をつけようとしたのです。
　そこで問題が持ち上がりました。ガリレオには原子力燃料の熱を利用する電池が積み込まれていたのです。
　つまり、ガリレオが地球軌道の侵入に失敗すれば、そのまま大気圏突入と言う事態に発展していました。
　計算ではガリレオ一機で地球人類の４割が肺がんに冒される量の原子力燃料を積み込んでいたと言うことです。
　これは前述の方法に比べるとはるかに恐ろしく効果的な戦術になりかねません。
　もし核燃料を爆発に使わず大気圏内すれすれで放出されるようにしむけられれば、全人類が人質に取られたも同然です。
　原子炉を積んだ人工衛星はいくつか軍事衛星に存在していると言われており、カナダにも搭載していた原子炉が落着させられてしまった事態があります。
　これには照準など必要ありません。軌道までもって行き、大気圏内で毒素を放出するだけです。
　

　④対策
　まずロケットとは秘密裏に打ち上げることが現実的にできないものであるということを利用してみましょう。
　種子島宇宙ステーションから打ち上げられる比較的小型の国産ロケットであっても島全土に爆音がとどろき、飛行機雲は発射地からもうもうとあがっていきます。
　ここを狙い、迎撃を行うのがまずひとつ。この場合フライトプラン提出厳守でなければ問答無用で迎撃と言う事態を想定しなければいけません。
　今のロシアではテロリストにハイジャックされた航空機を人質ごと撃墜するのを許可したそうですので、それに近い法整備になってしまわざるを得ないやも知れません。もっとも、それがただ単にフライトプランのチェック漏れであってしまった場合や本当にテロリストが核物質をつんで打ち上げた場合、被害のみ出て撃墜の意義が薄れかねないでしょう。
　次に周回軌道に乗った瞬間を狙い、回収するという考えはいかがでしょうか。
　ロケットを監視して、不審なロケットが発射された場合に地上から回収用ロケットを打ち上げるかあるいは軌道上に宇宙航行用の宇宙船を待機させておくかのいずれかで対処してみようと言うものです。
　発射された不審ロケットはテロリストであれどいったん軌道上に荷物を置くはずなので、発射中に軌道を計算し、すみやかに回収ロケットを発射するわけです。
　この場合、回収を完了したロケットは地球軌道から離れるようにしなければいけません。大気圏で不審ロケットの荷物が爆発する危険性が大きいためです。
　この点ではスペースシャトルのように衛星の回収を行って帰還するものではなく、軌道上で噴射して重力圏を振り切れるロケットと地球から打ち上げるロケットの２本構成にしておかなければいけません。
　軌道上に宇宙船を待機させる場合、不審ロケットに迅速で柔軟に対処ができると思われますが、デメリットとして維持費用や推進剤補充などでロケットが打ち上げられるということも考えると「お得」なシステムとはいえないでしょう。

　今しめしたのは宇宙が普遍的に往来可能な状況下でのロケットの悪用についてとその対策について概要を考えてみました。そういうのもこれからの脅威に備えるための組織作りが必要となるにはその組織の性格・特性をまず前提にしなければ無目的な烏合の衆となることが目に見えるためです。
　つまり、次には宇宙軍の創設について考えてみるつもりでいるということです。

活力鍋

　今回は宇宙の「商品的価値」について考えてみようと思います。いまのところ、つい４０年ほど前は宇宙とは小規模な実験と言う分野のみに限られた価値でしたが、今となっては地球の資源探査から通信中継、さらには現在地把握などの分野で飛躍的な恩恵をもたらしています。
　ですがここでは今はまだ潜在的価値である分野に的を絞ってみようと思います。

　①材料資源
　太陽に最も近い惑星であり、地球の半径と比べると半分の半径しか持たない水星ですが、密度は地球に匹敵しています。これにより水星には鉄などの金属が多く含まれるであろうと考えられています。
　重工業プラントを建造し、この地下資源を宇宙での生産に当てることで水星は鉱山惑星として価値を持つでしょう。
　それにはまず太陽の熱を避けるために水星の影に収まるよう軌道を調整した工場か、地下に断熱処理を施した空洞を作り、そこから宇宙に向かってロケットを発射すると言うシステムが必要になると考えます。

　②エネルギー資源
　太陽系には驚くほどのエネルギー資源が眠っています。
　まず土星の衛星であるタイタンでは濃密な大気が存在しており、大気組成的には窒素が大部分とされていますがいくらかメタンも確認されています。
　そして木星の衛星であるガリレオ衛星郡、イオ、エウロパ、ガニメデ、カリストのうちイオ以外の３衛星には水が存在しており、これを電気分解すれば水素が得られます。
　ここでもし核融合炉が開発されたとするならば、木星衛星郡から上質の水素が性能を押さえた宇宙ロケットでも運ぶことができるためにその価値は大きいでしょう。
　その点でも地球の月は核融合に必要な物質が太陽風にさらされて堆積していると考えられているので、近場の月より核融合反応物質を取り出し、それによって宇宙船の動力を得、その宇宙船をタンカーとして木星まで進ませることが可能でしょう。
　地球でも海がありますが、衛星に比べると重力が強いために手軽に宇宙まで物資を運び込むわけにもいかないでしょう。
　太陽熱も魅力のあるエネルギー源です。太陽光を集めて水を沸かして蒸気機関のように使ったり、太陽風を捕まえるように帆をはった太陽ヨットも燃料のいらない宇宙船として利用できます。もっともそれは中世の帆船のように太陽を受けなければ方向転換ができないという点もあります。

　③生命活動資源
　上記にあるように宇宙には水が存在しています。ですが手っ取り早く採取できる大気があれば宇宙殖民は有利に運ぶでしょう。
　地球から２酸化炭素を運んで酸素や、有機肥料などに使う炭素を作ることも考えることができますが、大気が濃密と言う点では金星が候補に上がります。
　金星の２酸化炭素は温室効果を作り出して金星に熱をこもらせいています。
　金星大気の大部分は２酸化炭素であり、地球の大気の主成分は窒素です。
　つまり、金星大気のほうが２酸化炭素を採取するのには都合がいいということになるでしょう。
　金星の大気、ガリレオ衛星郡の水を利用し、宅地を開拓するインフラを整備してみると宇宙開発もにぎわうかもしれません。
　金星と木星の間には火星が存在しており、ここに大気と水を輸入して徐々に人間の活動領域を広げてみるのはいかがでしょうか。

　現在のところ、ガリレオ衛星郡は地球より１年ほどの旅を要する距離を持ち、人類はいまだに月すらも開拓することができません。
　古来、人類は商業により版図を広げようとしてきました。ですがそれはあくまでも侵略と言う手段と略奪と言う目的により行われてきた行為であり、実際の開拓には新天地への期待と自立へむけた生産という２つの根幹がなければできないものでしょう。
　シルクロードや大航海での胡椒運搬ルートは他文明との接触を行わせましたがあくまでも新天地への移住と言う目的ではありませんでした。
　
　宇宙でも商業利用においての開発は憂き目を見て挫折する可能性があります。ロケットの打ち上げから宇宙入植地建造まで、それはお金での見返りを求めるのは困難なものだからです。
　人類が開拓を行うには資本を超えた目的がなければならないのではないでしょうか。市民での見地で見ればお金で生活を立てるのは当たり前であり、今でも生活ができるわけですので宇宙開発ができる能力があってもわざわざ大きなお金を使ってそれを実行しようと思わないでしょう。

　宇宙開発の目的は現在に至っても棚上げにされたままです。

　手話検定

　宇宙には重力はあまり存在しません。
　ですが宇宙航行において、特に動力を切った直後からの航行では太陽の重力が特に重要なものとなります。

　しかしここでは宇宙を十分に動力で航行できる核動力を使えると仮定して、基本的な宇宙航行について考えていきたいと思います。
　まず、ロケットを動かしているのはニュートンの法則であり、
　加速度×質量＝推進力
　であります。これが最も基本的な法則で、この式を操作することで基本的な宇宙航行公式を得ることになります。

　まず考えておきたいのはロケットが噴射の反動で進む乗り物であると言うことです。
　噴射の反動とは噴射速度に比例して噴射質量に比例します。
　これから考えると、
　推進剤噴射速度×推進剤噴射量＝反動の力＝推進力
　となります。

　さらに、加速度を求める際は
　推進力÷質量
　でもとめられますね。
　つまり
　（噴射速度×推進剤噴射量）÷質量＝加速度
　となるわけです。
　さてロケットは燃料を抱え込んで進むのですが、つまり燃料を消費しながら飛ぶわけで、加速する分、噴射する燃料および推進剤の分だけロケットの質量は減るわけです。このことを踏まえて

　（噴射速度×推進剤噴射量）÷（ロケットの質量－推進剤噴射量×噴射時間）＝加速度
　
　と言う式に収まります。
　このような式であったため、正確な速度変化を求めるのはめんどくさいわけです。
　そこで登場したのがロシアの科学者ツイコルフスキー氏です。
　彼は加速度を時間で積分すると速度になることを利用し、
　
　∫a　ｄｔ＝v
　 v:速度
　　a:加速度
　　t:時間

の式での加速度を上記の加速度の式に入れ替えて時間で積分する方法を発表しました。
　つまり

　１÷（ロケットの質量－推進剤噴射量×噴射時間）
　
　の部分を時間で積分して

　ｌｎ（ロケットの質量－推進剤噴射量×噴射時間）÷推進剤噴射量＋積分定数

　として、さらに速度がゼロの場合に時間がゼロとなるように積分定数を定めると速度は

　　噴射速度×ｌｎ（ロケットの質量÷【ロケットの質量－推進剤噴射量×噴射時間】）

　という式に変換されました。ちなみにｌｎとは自然対数で関数電卓やエクセルにはこの計算をおこなう機能がついています。
　この式により、ロケットの速度は噴射速度に依存することが証明されました。
　
　これにより宇宙動力航行に重要な性能指数が出揃いました。つまり「速度」「加速度」「推進力」「噴射時間」です。
　宇宙動力航行を行う宇宙船は多かれ少なかれこの４つの指数により設計の目安がつけられるでしょう。
　加速度を大にすれば速度を短い時間であげることができます。速度が速ければそれだけ目的地に早く着けるということです。
　噴射時間が長いと言うことはそれだけ加速や針路変更の余裕ができると言うことで、宇宙航行では有利です。
　ですがそのためには推進力が問題であり、推進力を上げるということは噴射速度か噴射量を上げなければならないわけでして、噴射速度を上げるには反応熱の向上か噴射剤の軽量化を行わなければならず、かといって噴射量を上げると今度は噴射速度が低下したり推進剤を早く消耗すると言うことになります。
　とどのつまりは「熱量」の向上が、さらに言えば熱効率の向上が必要になります。
　必要とされる熱量は

　１÷２×噴射速度＾２×噴射量

　で求められます。
　ですが反応する熱の効率を考えれば、熱量を大きくしてもある程度の噴射速度に達するとただ単に噴射量だけが大きくなることになるので推進力が大きくなっても速度が変わらなくなります。
　現にスペースシャトルの主エンジンでは化学反応エンジンの限界まで噴射速度が上げられていると言われているのでさらに噴射速度を上げるならば別の熱発生源を選ばなければなりません。
　

　熱量と熱効率には技術的な問題も絡んでいるためあくまでも設計では予測に頼るほかありませんが、幸い核反応の熱出力は計算されています。次の機会では熱発生の構造を探ってみてどのような性能になるかを考えてみたいと思います。

　システムキッチン比較

　宇宙戦闘艦とひとくくりにくくってしまうことは簡単です。推進機関が一緒なのですから。
　地上では空気、海が決定的な違いになり、移動を左右する要素になります。
　たとえば第2次世界大戦時の艦隊から見ますと、プロペラやスクリューは基本的には原理が一緒です。なんらかの存在する物質をかきだして後方に押しやるので。
　ですが速度性、安定性では決定的に違います。航空機では抜群の速度を持っていますが飛んでいなければ墜落です。一方の艦艇はといいますと、鈍足ではありますが格段の積載量を持ち、水を大量に艦内へ入れない限りは沈む事はありません。
　では宇宙ロケットの場合はどうでしょうか。
　宇宙は抵抗がほとんどなきに等しく、いったん速度をかければ何もしない限りブレーキが利きません。それは間接的に速度の高さにもつながります。その上に宇宙空間では天体の近くにいない限り落っこちる心配はなく、速度をつけることは難しくなりますが積載する量は宇宙空間内のみであれば大きく取ることも可能です。
　つまりフネでもヒコウキでもありえるわけです。
　戦闘艦の一番小型なものは水雷艇などであり、飛行機の一番大きなものは重爆撃機のカテゴリーに入るでしょう。
　それでは小型の戦闘用ロケットは宇宙水雷艇と呼び、大型の戦闘用宇宙ロケットは宇宙重爆撃機という呼称になっても問題はないのではないか？
　ですが物の名前とは「役割」を表現するものです。例として「宇宙戦艦」「宇宙水雷艇」「宇宙戦闘機」「宇宙爆撃機」の４つの役割を仮定してみましょう。

　①宇宙戦艦の役割
　戦艦とは海洋の主役であり、密集した航空機の攻撃力が高まってくると同時に引退します。
　役割としましては、艦艇を砲撃で倒すと言うことに尽きるでしょう。大砲が唯一の決戦を左右する海上兵器となったのは戦艦の活躍のためでもあり、より遠くにいる防御に優れた敵を破壊させるべく、大砲はより遠距離まで届き、より威力の高い物になっていきました。そして敵がそう攻撃してくるために戦艦の装甲も熱くなっていくことになります。つまり戦艦とは火力、防御力に優れた戦闘艦艇であり、タフなフネであることが求められます。速度は自然と2の次になっていきました。
　宇宙ではどうでしょうか。火力は高められますが防御の面では難しくなると言わざるを得ません。なにせ塗料の破片でも強化ガラスにヒビが入る威力を持つことが可能なのが宇宙です。抵抗がない空間では少しの質量であればかなりの速度をかけられてしまうためです。さらにいえばそれはロケットにもいえることであり、乱暴に言えば比較的簡単に速度が上がってしまうのです。
　このため、宇宙では戦艦と呼べるロケットが存在するようにはできないのかもしれません。
　
　②宇宙水雷艇
　水雷艇と言うのは主に海上で爆弾を扱う船のことで、魚雷を積み込んだ魚雷艇が代表です。
　この艦種では大砲よりも魚雷などが優先して装備され、速度もかなり速いものになっています。この速度性を生かしてすばやく敵艦に近づき、射程が短いですが船を爆破させかねない威力を持つ魚雷を発射します。
　駆逐艦とはこの魚雷艇に戦艦が倒されないようにするため設けられた種別で、魚雷艇より強力な砲を数門持ち合わせ、さらには魚雷の数も魚雷艇より大目です。速度も魚雷艇に対抗する関係上、高速であり、脆弱である点は魚雷艇・駆逐艦ともに共通です。
　この点からいえば、性格的には宇宙駆逐艦と言う艦種が戦闘用ロケットにはマッチしているようです。

　③宇宙戦闘機
　では宇宙ロケットが小型化しても宇宙戦闘機にならないのでしょうか？
　戦闘機とは主に敵の航空機を撃ち落すためのものであり、小型軽装備、高機動性、高速度を獲得しています。
　つまり、宇宙戦闘機を創設するには上記の条件を満たす役割を戦闘用ロケットにあたえる必要があるのです。
　
　④宇宙爆撃機
　上記にしたがってつくった宇宙船があったとしても、相手が何者かで「戦闘機」であるのかという疑問が出ます。
　宇宙爆撃機はたぶんにその「相手」となるにふさわしいでしょう。海上での爆撃機の目標は艦艇です。つまり宇宙爆撃機とは「宇宙駆逐艦などを攻撃する装備を持つロケット」になります。
　ですがそれは宇宙駆逐艦でも同じこと。宇宙爆撃機が爆撃機であるのはひとえに装備と速度でしょう。
　第2次大戦中の航空機にな攻撃機と言う種類があり、大重量爆弾を水平投下する用途のほかにも魚雷をかかえて敵艦を攻撃するという役目も持っていました。
　つまり爆撃と魚雷攻撃ができればそれは攻撃機であり、水平爆撃機でもあります。
　ロケットのばあい、条件は宇宙魚雷艇でも可能なわけで、つまり宇宙爆撃機と宇宙水雷艇の境界線は存在しないことになります。
　

　地球のばあい、「空」と「海」で決定的に世界が分かれています。そのためそれぞれの行動する機械は分化されて行き、まったく違う種別が出てきていたわけです。
　一方の宇宙では役割により「宇宙艦」「宇宙戦闘機」「宇宙水雷艇」の3種類に分けられることはどうにか可能でありますが形状や航行形態は一緒なので結局「宇宙機」としてくくることができてしまいます。

　そこで最後に宇宙船に最も似ていると言われている乗り物を紹介します。周りは人間が行動を制約される空間であるため密閉された空間になり、３次元行動を行う、止まっていても落ちない乗り物。
　潜水艦です。
　しかし潜水艦は推進力さえ止めれば速度は減少し、そもそも宇宙で「潜る」という概念はないので「宇宙潜水艦」と呼ぶことはないでしょう。

小浜温泉
　　.

　第2回目です。今回は宇宙航行における核動力の利点や問題点などに触れて生きたいと思います。
　まず、核動力とは核融合、核分裂の反応熱を使って推進剤を噴射するという構造と前置きしておきます。
　現用ロケットの推進力は主に燃焼熱です。極端な話、灯油ストーブと同じで灯油と酸素を混ぜ合わせて一気に噴射させると言う構造です。
　これによって噴射剤の反作用を受け、反動でロケットが飛んでいくわけですね。
　
　①化学反応推進では噴射速度に限界がある
　スペースシャトルに使われている主エンジン「SSME」は液体の酸素と同じく液体の水素を使用して現用ロケットエンジンとしては最高の性能があるといわれています。その根拠である燃料噴射速度は秒速４ｋｍを真空中でたたき出します。
　しかし前述のようにロケットエンジンとは熱により噴射速度が左右されます。水素－酸素の反応では熱反応の効率は極端に低く、どうがんばっても秒速４ｋｍより高い噴射速度をもつ化学燃料ロケットエンジンは作りえないのです。

　②核動力の利点
　これに比べると、核動力は、熱の発生から始まり、その熱を推進剤に伝えて噴射すると言う間接的推進方法をとっています。
　ですがその熱効率は化学燃料を数桁ほど上回り、発生熱は核分裂反応では最高で1万度を、核融合では10億度を突破します。
　さらに噴射剤の量を調整することで推進力を調節する構造にもできるため、急な加速や減速を可能とします。スペースシャトルでやっと推進力にスロットルがついたところなので、これは化学反応で発生した残留物を噴射する現用のロケットエンジンでは難しいことなのです。
　さらにいえば、核動力となれば推進剤・燃料の大幅な高効率化ができるという点もあります。つまり同じ量の燃料・推進剤でも化学推進と核推進では動力飛行ができる時間が大幅に違ってくるのです。

　③核動力の問題点
　ではなぜいままで核動力の宇宙船が作られなかったのでしょう。
　それはまず核を宇宙で使用できないという規定が５０年代の世界に設けられたためでもありますが、まず「熱制御」の問題があるとされます。
　チェルノブイリ原発事故における原因の１つに核動力の「空焚き」にあったと言われます。つまり核動力は十分な熱放射がなければとんでもないエネルギー開放が行われてしまうのです。
　宇宙核ロケットでは推進剤が熱放射の役割を担うことになるのでしょうが、もし核のみを使用して噴射を行わなかった場合、宇宙空間で爆発することにもつながりかねません。
　いざというときのアイドリング時の熱問題の解決が待たれるところです。現在の核動力ではいったん炉を止めると再起動に莫大な労力がかかります。燃料棒のチェックやその燃料棒をひとつずつゆっくり慎重に炉に差し込んでいくのです。
　第２はその熱の大きさに耐えうる構造がほぼないことが上げられます。核融合炉での必要な熱量は１０億度。これがまずなければ核融合が起こされません。ですが１０億度に触れて耐えうる材料はありません。蒸発します。
　現代では超伝導で発生させた磁場を使って熱源であるプラズマを押さえ込もうと考案しておりますが、その超伝導の開発や生産技術は今のところ５０年代の科学者の見識からすればかなり遅滞しております。

　さて、いろいろと書いてきましたが、今日のところはここでおしまいといたします。
　次回では宇宙戦闘艦を実際に設計するにはどうすればいいのかを数式を交えて検証していくつもりでいます。
　それでは

身長の基礎知識

　第一回目

　今回は宇宙船の設計について考察していきたいと思います。
　宇宙船といっても今あるような「宇宙にちょっといってきて戻ってくるだけ」のものではなく、宇宙で戦い、そしてパトロールや偵察などを行えるフネを考えて見ましょうというのがこの内容です

　　①現在の宇宙船では
　まず現在の宇宙船で議論されるのは「速度」です。
　なぜなのかと言われますと、まず宇宙船が宇宙で天体の周回軌道に入らなくてはいけないという問題があるためです。
　ニュートン力学により、天体からある程度はなれて速度を出すならばその周囲を回るようになります。
　そのため、地球から打ち上げて地球も周りを巡るには秒速７.9ｋｍ～秒速１１kmでの速度を出してあげなければいけません。
　その際にロケットで投入予定軌道まで一気に速度を稼がなければいけないわけです。
　しかし、元々宇宙に宇宙船があった場合で、そして宇宙空間を動力飛行するような場合はどうなるでしょうか。

②宇宙空間での航行では何を前提にするか
　宇宙空間における状況によりますが、この回ではまず天体近傍での宇宙空間を想定します。
　宇宙機を動かす場合に必要になるのは「推進剤噴射速度」及び「推力」です。この２つが宇宙機の性能を決めます。
　推進剤噴射速度とは文字のとおり推進剤を噴射する速度であり、現用の化学推進剤では、それが燃焼した後にできる物質を噴射する能力で、核動力ロケットなどでは推進剤を原子力の熱で温めて、あるいは核爆発時に一緒に放出する速度です。
　推力とは物体を動かす能力であり、１ｋｇものに１ｍ/s^2の加速度をつける単位でニュートン（ｎ）とあらわされます。
　さて前置きが長くなりましたが、たとえば速度がある程度大きくても、速度の変化率（加速度）が小さければ速度は０から最高速度までに上がる時間が長くなります。ですが加速度が大きな場合ですと、速度の変化が大きいためにそれだけ最高速度まであがる時間が短くてすみます。
　これらのことを考えていくと
　Ⅰ．推力
　Ⅱ．推進剤噴射速度
　Ⅲ．加速度
　Ⅳ．加速度がかかったときの質量
　の４つがまず設定項目になければいけません。

　次の回では次世代の宇宙船として脚光を浴びるであろう核動力宇宙船での設計について述べて生きたいと思います
　それでは

ランクル100の魅力