宇宙での開発、戦闘について

　宇宙のなかに飛び出て生活する際、宇宙空間を移動する手段で軽便なロケットが必要になってくると思われます。近距離の宇宙空間移動や惑星での長距離移動で飛ぶ手段がほしいところなのです。

　まず宇宙での移動としてまずロケットエンジンを考えて見ます。ロケットエンジンは化学反応で推進するタイプがいいでしょう。液体燃料推進ですと噴射速度や推力を変化させられることが可能となるでしょうから液体燃料を採用します。
　燃料は水素と酸素を使います。この組み合わせは燃焼後の推力よりも速度を必要とする際に威力を発揮する組み合わせです。ほかにも混ぜ合わせるだけで噴射速度が得られるものも存在しますが有毒性などが高いために除外します。
　酸素と水素を化合した熱から噴射速度は最高で４ｋｍ/sぐらいと仮定します。この値より大きく取ろうとすれば推進剤が無駄になるのです。
　そして反応熱から１個の水分子を生成するには約２８０キロジュールを必要にすると考えます。
　噴射する際に混ぜ合わせる推進剤を、彗星から簡単に入手できる水を仮定します。
　燃料を含めたスクーター質量を８００ｋｇと考えれば人間１人が乗るとしても約８６０kg。それに加速度が0.9Gになるようにしてみると、必要な推力は７４９７ニュートン。
　それを引き出すには噴射質量は１．８ｋｇです。そしてそれに必要な熱量は１４４０万ジュールとなり水素、酸素原子が必要なのはともに５１個となります。その質量はおそらくは１．３５の１０の－２４乗ｋｇぶんと小さめです。
　最後にどれくらい動力を使えるか考えます。一度の噴射で使用する質量は１ｋｇ。よって最初の加速における質量比は１．００２
　ですがもし速度が４０ｍ/sほど必要とすれば質量比は１．０１ほど必要です。
　つまり最初の加速で必要になる質量差は８．５ｋｇです。
　この速度で加速と減速を繰り返し、１０セットほど行えるとすれば質量は８２kgまで減少します。
　つまり速度４０ｍ/sで１０回の出発と着陸を行った場合には８２ｋｇの消耗が必要になるということです。そのときの推力はおおむね３４０００ニュートンになり、初期加速度は約３Gになります。最終加速度は４ｇほどです。

　つまり推進剤と燃料あわせて９０ｋｇほどをつめば３～４Gほどの間の加速度で４０ｍ/sの速度を出し、１０回の加速と減速を可能にするのです。
　天体の脱出速度には及びませんが時速は１４４キロとなり自動車程度の速度を得られる計算になります。

　タイヤチェンジャー