どういうことやねん!
軌道エレベータ(きどうエレベータ)は、惑星などの表面から静止軌道以上まで伸びた軌道を持つエレベータのこと。または、その概念。軌道塔、宇宙エレベータ、同期エレベータ、静止軌道エレベータなどとも呼ぶ。旧ソ連での発案者ユーリ・アルツターノフの命名から「天のケーブルカー」、旧約聖書(創世記)におけるヤコブの話に因んで「ヤコブの梯子」、童話『ジャックと豆の木』から「豆の木」と呼ばれることもある。日本では芥川龍之介の蜘蛛の糸とも例えられる事があり、吊り下げられている構造上も一番近い表現ではあるが、物語として切れる終わり方をするために、縁起が悪いと「蜘蛛の糸」と呼ばれることは嫌われる場合もある。
軌道エレベータは地上から静止軌道以上まで延びる構造物(塔、レール、ケーブル等)に沿って運搬機が上下することで宇宙と地球の間の物資の輸送を可能にするものである。電気を動力として用いることにより、ロケットよりも安全に、かつはるかに低コストで宇宙に物資を送ることができると期待されている。
当初は、軌道エレベータを建設するために必要な強度を持つ素材が存在しなかったため、軌道エレベータはSF作品などの中で描かれる概念的な存在でしかなかった。その後、理論的には必要な強度を持つものとしてグラファイト・ウィスカーなどが発見された。さらに、最近になってカーボンナノチューブが発見されたことにより、その早期の実現を目指した研究プロジェクトが発足している。しかし、極めて壮大な計画で建設や運用に困難が多いため、「机上の空論」と評されることもある。
現在、地球上から宇宙空間へ人間や物資を運ぶ手段はスペースシャトルを含む化学ロケットしか存在しない。
ロケットを宇宙への物資運搬手段として考えた場合、地球の重力に抗して宇宙空間まで移動するのに莫大な燃料を消費する。ロケットは、原理的に本体の重量の大半(およそ90%以上)を燃料が占めるので効率が悪い。また、燃料として非対称ジメチルヒドラジンや塩素を含む固体燃料などを使用するものは、燃料そのものが有害物質であったり、燃焼時に有毒物質を発生したりして、環境を汚染している。爆音や有毒ガスの発生以外にも、信頼性や事故発生時の安全措置の面でも不安がある。
このため、将来恒常的に大量の物資・人員を輸送すること念頭に置いた場合、経済的で無公害の輸送手段が望まれる。現在、ロケットに代わるさまざまな輸送手段が検討されているが、軌道エレベータはその一つである。
概念としては、静止軌道上の人工衛星から地上に達するケーブルを垂らし、そのケーブルを伝って昇降することで、地上と宇宙空間を往復するのを想像すれば良い。その際、全体の遠心力が重力を上回るように、反対側にもケーブルを伸ばしたり、十分な質量を持つアンカー(いかり)を末端に設ける。エレベータという呼称が使われているが、ケーブルで籠を動かすのではなく籠が軌道を伝って上下に移動する。ケーブルは下に行くほど重力が強まり遠心力が弱まる一方、上に行くほど重力が弱まり遠心力が強まる。したがってケーブルのどの点においても張力がかかる。その大きさは、その点より上の構造物に働く重力と遠心力の絶対値の差である。一般に言われるように赤道上にしか建設できないわけではないが、赤道上であればケーブルにかかる張力を小さくできるので最適である。ケーブルにかかる張力が大きくなるという点だけを考えても、赤道から極端に離れた場所に建設するのは難易度が高くなる。比較的赤道に近い場合でも、安定性や建設方法など考慮すべき事は増える。赤道以外ではケーブルが地面に対して垂直にはならない。また地球の重力場は完全に均一ではないため、赤道上に作るなら西経90度(ガラパゴス諸島付近)および東経73度(モルディブ付近)が最も安定させやすい。しかし、技術的問題もさることながら、現在赤道近辺の国家は情勢が不安定なところが多く、仮に建設が出来る技術があるにせよその場所は必然的に絞られるという懸念もある(最も、そのような技術を人類が手にする頃には世界情勢が大きく変化している可能性もあるが)。荷物を上げ下げする際にコリオリ力が発生するが、地球につなぎ止められているため全体が逆さの振り子のように働き、元の位置を自然に維持する。
昇降には電気動力を使い、電力はケーブルを通じて供給するようにすると、ロケットのように燃料を運び上げる必要がないため、一度に宇宙空間に運び出す荷を大幅に増やすことができる。また、上るときに消費した電力は位置エネルギーとして保存されているので、降りで電磁ブレーキを使って位置エネルギーを回収すれば、エネルギーの損失がほとんどなく、運転費用が非常に安くて済む。一つの試算によると現行ロケットの場合、1ポンドあたり4?5万ドルなのに対し、軌道エレベータの場合約100ドル(1kg当たり220ドル)となる[1]。また、衛星軌道上での太陽光発電エネルギーをマイクロ波ないしは遠赤外レーザーの形で衛星軌道上で受電、ふたたび電力に還元して地上までケーブルで送る「送電塔」としても活用できる(直接地上に送電照射するのは、大気中の減衰が大きい上に環境面への影響も懸念される上、軍事・テロに悪用される危険性もある)。
昇りのとき1Gで加速し、中間点からは1Gで減速すると約1時間で静止衛星軌道に到着する。加速時のGが低いので、利用者の肉体に対する負担が少なく、特別な訓練を受けた宇宙飛行士でなくとも宇宙に行くことができる。ただし、前記条件では中間地点での速度は時速64,000kmに達することになる。近未来においては、もう少し遅い速度で運用されると思われる。
地上から人工衛星までは、遠く時間が掛かる為、利用者にストレスを与えない為に、列車の様に、昇り(あくまでエレベータなので「上り」とは書かない)と降りの何台ものエレベータが運用されると思われる。その場合、エレベータの昇降機(ゴンドラ)は、エレベータの両端(地上側と人工衛星側)でUターンする事になる。
(以上、ウィキペディアより引用)
なるほどね!!
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