☆★ きゃあ!顔はやめてぇー!!と悲鳴を上げながら、大日本帝国海軍のアイドル・那珂ちゃんが引退に追い込まれる(1944年)。☆★ 横浜市の聖母の園が火の海となり、98人ものお婆さんが聖母マリアの許へと召されることに(1955年)。☆★ ヒトラーのカブトムシがアメリカの丁車を繁殖数で上回り、ヒトラーとも御縁があったフォードがあの世で歯痒い思いをすることに(1972年)。
本日記載附録(ブログ)
「やればやるほど難しい」と頭を抱えて“宇宙エレベーター”開発に挑む民間企業のプロジェクト・リーダー
宇宙へ行く方法といえばロケット。だが、ずっとコストのかからない方法が何かあるはず
民間企業ながら専門のプロジェクトチームを立ち上げ、宇宙へ階をかけ始め、登り初めた……
【この企画はWebナショジオ】を基調に編纂(文責 & イラスト・資料編纂=涯 如水)
研究者から「一番現実味がある構想」と評価される構想を建設会社(大林組)が行なう!!
石川洋二(06) ◇◆ 第2回 宇宙エレベーターの「支柱」は1.38mm! =3/3= ◆◇
400キロの低軌道で何10回もスペースシャトルを往復させて作った国際宇宙ステーションですら390トン程度なのだ。
「やはり、静止軌道にいきなり7000トンなんて打ち上げられないですよね。だから、最初に今のロケットで打ち上げられる最大の重さ大体20トンくらいの細いケーブルを建設用の宇宙船とともに静止軌道に運びましょうと」
20トンで10万キロメートルもあるケーブルだ。非常に薄く軽い。石川さんが想定しているこのケーブルは、幅は最大部で4.8センチあるものの、なんと4ミクロンという驚異の薄さである。それをガイドケールブル的に地球に下ろす。地上から見れば、垂れてくるのはまさに「蜘蛛の糸」だ(切れたらこまるが)。
4ミクロンの薄いものをいかに捕らえるかというのは、想像できないのだが、地上に降りてくる際には大気圏で「暴れる」ため、先端にはスラスター(姿勢制御装置)のようなものが必要なのでどのみちそれは見えるし、またビーコンを発することもできる。今の想定では海上にアース・ポートを作ることになっているから、おそらくこの捕捉も海上で、ということになるそうだ。
「20トンのケーブルが固定できたら、そこから上がっていける軽いクライマーを次々に地上から出発させて、もとのケーブルを補強して太くしていくというのが第2段階になります。補強が進むにつれてクライマーもだんだん大きくしていくんですけど、我々の計算ですと510回繰り返してやっと7000トンになります」
クライマーが薄いケーブルを昇りながら、最初は4ミクロンしかなかったケーブルをどんどん厚くしていく。そのために接着剤が必要という考えもあるが、ケーブル同士、ファンデルワールス力(分子間力)でくっつくのが理想だそうだ。
なお、重要な点をひとつ。アーサー・C・クラークの『楽園の泉』では、赤道直下から宇宙エレベーターが立ち上がっていた。しかし、現在の研究では、必ずしも赤道直下にこだわる必要はないそうだ。
「緯度で言うと、南北35度くらいまでは問題ないのではないかと言われていますね。大阪はぎりぎりOKなんだけど、東京はちょっと北すぎるだろうとか。まあ、わたしたちは、ケーブルの固定や制御のしやすさから、赤道やその近くの海を想定しているわけですが」
日本では大阪がちょうど北緯35度くらいだから紀伊半島、四国、九州、沖縄近辺の海は充分に宇宙エレベーターの地球港、アース・ポートの建設地の候補になりうる。今、ロケットの宇宙センターがある種子島の沖合に新たな宇宙への窓口として、アース・ポートが建設されるというのもありうるかもしれない。
次回は“第3回 10兆円を宇宙エレベーターにかけるワケ”に続く
…… 参考資料: 地球と宇宙をつなぐ「宇宙エレベーター」の実現へ!(6/6) ……
―どのようにデブリをかわすのでしょうか。
石川氏 一般には少し馴染みのない物理の話になりますが、回転しているものの上で物体が動くとコリオリ力という力が働きます。台風が渦を巻くのもコリオリ力の働きですね。そして、地球の自転と同じ速度で回転しているケーブルの上でクライマーが上下すると、クライマーに横向きのコリオリ力がかかるので、この力でケーブルを動かすことができます。
―そんなことができるのですね!挙げられた課題はどれも各要素の技術開発的な点でしたが、宇宙エレベーターの建設自体は大変ではないのでしょうか。
石川氏 当然今までにはない困難があるとは思います。しかし建設会社ですから、これらの課題に比べればなんとか克服することができるのではないかと思っています。
―最近進んだ研究にはどのようなものがありますでしょうか。
渕田氏 ちょうど実験の試験体を持ってきているので、その話を紹介したいと思います。宇宙空間には宇宙線がたくさん飛んでおり、これがカーボンナノチューブにどのような影響をもたらすかを実際の宇宙空間に晒して実験しました。まず一番上の黒い線がそのままのカーボンナノチューブで、カーボンナノチューブを1000本くらい集めて1本のより糸を作っています。1本あたり20nm(ナノメートル、1nmは100万分の1mm)くらいの太さです。先述した通り、長いカーボンナノチューブは作れないので、よった形にして宇宙に持っていきました。
―これが、実際に宇宙に行ったカーボンナノチューブですか。
石川氏 実験は2回行いました。1回目はそのまま持っていき、劣化するかどうかを調べました。地上に戻ってきた試料を調べた結果、より糸の表面に若干のダメージが認められました。地上で行った対照試験の結果もあわせて、ダメージの原因は、宇宙線や紫外線ではなく、宇宙実験を行った国際宇宙ステーションが飛んでいる高度に多く存在する原子状酸素であることをつきとめました。どのように劣化するかが分かったので、2回目に劣化対策をして実験を行いました。茶色い線がその糸になります。金属コーティングをすることで、原子状酸素の影響を防ぐことを試み、実際に改善できることを確認しました。これは、JAXAの宇宙施設利用の公募に採用されて行った実験ですね。
―JAXAとも協力して進めているのですね。国外との関わりはあるのでしょうか。
石川氏 国際宇宙航行アカデミーという、宇宙工学分野で権威ある国際的なアカデミーに参加し、国際的な協力体制を築いていますね。また直接は関係していませんが、私たちに続いてアメリカやカナダの企業が宇宙エレベーターの計画を出していますね。
―なるほど。これからの進展にも期待したいと思います。本日はありがとうございました。
石川氏 まだ解決すべき課題は多いですが、構想発表から11年の間で地道に研究開発を行い、着実に進んでいます。施工開始、そして完成まではまだ長い時間がかかりますが、これからも研究開発を進め、必ず宇宙エレベーターを実現し、人類の発展に貢献していきたいと思います。本日はありがとうございました。
以上、株式会社大林組の技術本部 未来技術創造部の担当部長・石川洋二氏、川上好弘氏、副部長・渕田安浩氏のインタビューでした。スケールの大きな話に圧倒されましたが、非常に分かりやすく説明していただきました。そして非常に細かいところまで技術検討をし、研究開発を着実に進めており、宇宙エレベーターがいずれ現実になるのだと感じました。
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=【物理エンジン】宇宙まで届くエレベーターをつくったら=
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