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東大がマイクロ波ロケットの打ち上げ実験に成功 89

ストーリー by Oliver
すべてはプラズマ(以下略) 部門より

KIRIU曰く、"JIJwebによると、　東京大学大学院工学系研究科の小紫公也助教授らの研究グループは、マイクロ波をつかった小型ロケットの打ち上げ実験に成功した。
電子レンジの加熱に使われるマイクロ波のパルスビームをパラボラ型の物体に向けて発射し、エネルギーを焦点に集中して温度約1万度のプラズマを発生させ、その部分の空気を爆発的に膨張させて推進力を得る。(マイクロ波発振器「ジャイロトロン」)
打ち上げコストは衛星を地球の周回軌道に上げるのに重さ1キロあたり80万円、米国のスペースシャトルでは250万円もかかっているが、現在のロケットの100分1以下にできる可能性があるとしている。素人目にはプラズマって所がかっちょよいです。"

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東大がマイクロ波ロケットの打ち上げ実験に成功 More

  • ふわふわ (スコア:2, おもしろおかしい)

    by Anonymous Coward on 2003年04月11日 21時48分 (#296993)
    実は、お皿に「ふわふわ」が溜まって浮上していった、
    に1票。

  • プラズマ推進 (スコア:1, 余計なもの)

    by coco-natade (13903) on 2003年04月11日 21時31分 (#296973)
    　たしか某大学教授が、「ひとだま」はプラズマの産物だと力説していましたね。
    「空飛ぶひとだま」は今イチだけど、「空飛ぶ電子レンジ」はちょっとかっこいいかも。

    　ふと、「大気への影響」を考えてしまいましたけど、どうなんでしょ。
    ちなみに、サターン５は（古っ！）、一段目に液体酸素と「灯油」を使っているため炭酸ガスが発生します。二段目以降は液体酸素と「液体水素」のため、噴煙は水蒸気です。
    アメリカのシャトルは、ブースターに液体酸素と「アルミニウム」を使っているため、炭酸ガスは出ないし再利用もＯＫ。（じゃ、噴煙は何でできてるの？）
    もし、大気への影響が小さかったら、それこそ「素晴らしい」以外に言葉が思いつきません。
    • > アメリカのシャトルは、ブースターに液体酸素と「アルミニウム」を使っているため

      Space ShuttleのSRBは、過塩素酸アンモニウム(酸化剤)とアルミニウム(燃料)です。
      それに、SSMEは液酸液水ですし。
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    • Re:プラズマ推進 (スコア:1)

      by ribbon (11750) on 2003年04月11日 21時43分 (#296987) 日記
      > アメリカのシャトルは、ブースターに液体酸素と「アルミニウム」を
      > 使っているため、炭酸ガスは出ないし再利用もＯＫ。（じゃ、噴煙は
      > 何でできてるの？）

      O2とALだとすれば、Al2O3 すなわち酸化アルミニウムではないで
      しょうか。

      要するに、ルビーやサファイアの原料ですね(ちょっとちがう?)
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      • Re:プラズマ推進 (スコア:2, おもしろおかしい)

        by Anonymous Coward on 2003年04月11日 22時32分 (#297022)
        >要するに、ルビーやサファイアの原料ですね(ちょっとちがう?)

        Perlはどうした？Perlは？？
        どうしてRubyだけなんだ！！

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    • Re:プラズマ推進 (スコア:1)

      by druaga (13366) on 2003年04月11日 21時48分 (#296992) 日記
      基本的にマイクロ波を出すための電力を作る方法によるのでしょう。
      まあ、普通に考えて電力会社の電気を使うのだろうから
      打ち上げるのに必要な電力を東京電力が作る時にどれだけの石油を
      燃やす必要があるのか(原発は止まってるみたいですし)を考えればよさそうです。

      ぱっと読んだ所、コストは非常に安くすむと書いてありましたが、
      二酸化炭素についての記述は無いみたいですね。
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    • Re:プラズマ推進 (スコア:1)

      by SteppingWind (2654) on 2003年04月12日 1時53分 (#297163)

      あれだけの熱を加えたら窒素酸化物(NOx)ができると思いますよ. 言い換えれば空気が燃えるわけですね.

      完全無公害への道はまだ遠い...

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    • Re:プラズマ推進 (スコア:1)

      by locate (5848) on 2003年04月12日 8時07分 (#297231) 日記
      > アメリカのシャトルは、ブースターに液体酸素と「アルミニウム」を使っているため、
      > 炭酸ガスは出ないし再利用もＯＫ。（じゃ、噴煙は何でできてるの？）
      > もし、大気への影響が小さかったら、それこそ「素晴らしい」以外に言葉が思いつきません。

      いずれにせよ，高温になると大気中の窒素と酸素で窒素酸化物が生成するので，
      環境には良くないと思いますね。
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  • 確認済飛行物体 (スコア:1)

    by krackmania (7864) on 2003年04月11日 21時42分 (#296985) 日記
    ＵＦＯの仕組みがコレだったらやだなあ。
    複数アンテナ用意すれば不規則な動きも出来そうだし。
    足の形もなんとなくアンテナに見えなくもない。
  • にレーザービームかなんかで
    エネルギーを供給して、大気圏脱出
    できないですかね。
    ＃個人で大気圏脱出が夢
    • ＞　＃個人で大気圏脱出が夢

      しごいて打ち上げれば個人でも可能。
      --
      〜◍
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    • 真面目な話, この方式だと

      • 推進剤が燃料を兼ねる必要が無いため, 任意の物質を推進剤として使用できる
      • 燃焼温度による制約を受けないため, 例えばレーザの焦点温度である1万K以上の高温と, それによる高速の噴射速度が使える. 従って所要の速度を得るのに必要な推進剤の総質量を減らすことができる

      さらに水を推進剤に使用した場合

      • 常温で液体であるため, 燃料タンクの断熱・加圧に必要な部材の質量を削減することができる
      • 液水・液酸に比べて密度が高いため, 燃料(この場合は推進剤)タンクの容積を小さくすることができ, 低高度での空気抵抗を減らすことができる
      • 基本的に無毒で燃焼性・爆発性が無いため, 機材・施設の品質管理レベルを落としても安全性が高い
      • 高温で分解しても水素と酸素なので環境への影響が少ない

      と, いいことずくめです. もちろん数100kmから1000km以上先を秒速7.9kmで動く物体にレーザを当て続けることは技術的に困難ですが, これは他の外部エネルギ供給型ロケット全てについて言えることなので, 一考の価値は有ると思います.

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      • ＞物体にレーザを当て続けることは技術的に困難ですが,
        レーザーは真上に固定して照射し続けて、
        移動体側がレーザーの射線に吸い戻されるような
        （噴水の上のピンポン玉のような？）
        都合の良いシンプルな構成ってできないっすかね？
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    • 太陽系は脱出できるかも [infoweb.ne.jp]。
      ＃大気圏は無理かも。

  • 推進原理 (スコア:1)

    by Anonymous Cowboy (6205) on 2003年04月11日 21時55分 (#296995)
    レーザーラムジェットの原理 [u-tokyo.ac.jp]を見ると、ロケットというよりはラムジェットに分類すべきものですね
    今回のものは同じ原理で、レーザーの代わりにマイクロ波を用いたと思われます。

    大気上層にいけば自前のプロペラントを使わねばならないのでしょう
    ロケットの1段目にはいいかもだ

    • Re:推進原理 (スコア:0)

      by Anonymous Coward
      このようなラムジェットでは空気を推進剤に使うとのことですが、液体推進剤などを用いたレーザー推進というものもあります。
      レーザー推進は、推進剤をある程度自由に選ぶことができるというメリットを持っています。
      大気上層部では、予め用意した推進剤を使ってということも考えられるかもしれませんね。

    • Re:推進原理 (スコア:0)

      by Anonymous Coward
      CSのディスカバリーチャンネルで、実験してるところを見ました。レーザーなのになぜか、火花を散らして飛び上がってましたが、なぜ？　マイクロ波でも同じなんでしょうか？

      ＃狙いをはずしたら、ただではすまなそん。
      • 　強いレーザーやマイクロ波が大気中をつたわるときに、大気中で放電がおきたりプラズマ化したりすることもありますので、それかもしれません。

        # それによる電界が強烈なので起きる現象です。
        # 道筋に従って放電が走って SPTレイズナーみたいです。
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  • UFOと云うか鼓弾と云うか、そんな感じの形の磨き上げられた金属(アルミ? ステンレス?)製の高速回転体に、下の方から四角なレーザーを(パルス的に?)打ち込んで打ち上げるとかってヤツ、とは、異なるんですね。
    アレに比べたら、ずいぶんと大げさなシステムをブチ上げるようで。

    推進システムとしてはたぶん似たような原理なのでしょうけど、レーザー発振部まで抱えることで自由に推進できる汎用エンジンなのか、レーザー発振部は地上に置いてペイロードの打ち上げにのみ特化しているのか、の、違いだけなんでしょうが。

    #うろ覚えに基づく戯言かもしれんので、識者からのツッコミ乞う(笑)
    --
    -+- 想像力を超え｢創造力｣をも凌駕する、それが『妄想力』!! -+-

    • アメリカのレーザー推進 (スコア:2, 参考になる)

      by Pooh (4850) on 2003年04月12日 12時00分 (#297291)
      日経サイエンス1999-05 [nikkei.co.jp]でlight craftについての日本語記事が読めます。

      日経の数少ない良心的雑誌なのでみなさん買ってあげてください。
      これ以上日本の科学雑誌が減ると、、、
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      • 科学雑誌オフトピ (スコア:1)

        by Pooh (4850) on 2003年04月12日 12時43分 (#297309)
        日経サイエンスは25,000部。
        Scientific American本家は250,000部。
        とヒトケタ部数が違います。
        National Geographics英語版と
        日本語版National Geographics＋Newtonもヒトケタは違うかと。
        しかもアメリカはほかにも一般科学雑誌がいろいろありますし。
        科学にお金をかけたいと思うファンがヒトケタ違うのなら
        人口は２倍でも科学予算がヒトケタちがうのも道理かなあ、と思います。
        悲しいですが。
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  • 封筒裏の計算 (スコア:1)

    by dgz (12635) on 2003年04月12日 15時25分 (#297382)
    1MW を 2μs あてたってことは 2J で、 9.5g のものを 2m 持ち上げたって事は 2 * 0.01 * 9.8 ≒ 0.2J
    エネルギー変換効率としては 10%ってことになるのでしょうか。 これってロケットの効率としてはべらぼうによさそうな 気もするけどどんなものやら?

    # 実は単に数字があったから計算してみただけだけどID

  • 姿勢制御 (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2003年04月11日 21時23分 (#296968)

    その部分の空気を爆発的に膨張

    ということだから、あたりまえなんだろうけど
    空気のない大気圏外での姿勢制御には、別の推進力が必要なんですな。

  • 皿回しのような (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2003年04月11日 21時52分 (#296994)
    　地上から巨大なアンテナを微調整して、その先にあるお皿を
    落とさないようにする制御が大変そうですね。
    　電磁波を長い棒だと考えればまるで皿回しです。

    というわけで、制御はぜひ染乃助、染太郎師匠にお願いします。

  • わんだば～ (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2003年04月11日 22時01分 (#296997)
    化石燃料を使わないロケットが現実に！
    キク８号もびっくり [wandabastyle.com]
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皆さんもソースを読むときに、行と行の間を読むような気持ちで見てほしい -- あるハッカー