capra 曰く、
先日日本でも「 第1回日本宇宙エレベーター会議が開催されるなど、宇宙エレベータが微妙に盛り上がりつつあるが、宇宙エレベータの課題は建設材料の強度だけでなく、月や太陽の重力、また太陽風によって発生する揺れの問題が大きいとも言われている。この揺れは更にエレベータの運搬機の上昇によって増大する恐れがあるとのこと(New Scientist、/.本家記事より)
上昇による揺れを起こす原因はコリオリの力。宇宙エレベータは、地球のある地点から垂直に設置されるが、運搬機が上昇するとコリオリの力によって運搬機を地球の回転と反対方向に引っ張る力が発生し、運搬機は振子のように揺れてしまうとのこと。
コリオリの力によって発生する振子運動はさほど大きくない可能性もあるが、テザーが揺れることによって運搬機から「降りる」宇宙船の速度が速くなったり、もしくは遅くなったりする恐れがある。このようなスピードの変化によって宇宙船の軌道が数十km外れる恐れもあり、軌道修正のために余分な燃料を要する恐れも発生する。運搬機のスピードが速いほうが働く力が大きくなるため、影響を小さくするには単純に上昇スピードを抑えればいいが、到着までかかる時間が非常に長くなってしまう。
2基の運搬機が対となったエレベータなどは揺れを抑えられる可能性もあるとのことで、運搬機の数や動き方など、エレベータの構造が問題解決の一つの鍵となるだろうと考えられている。
コリオリの力 (スコア:4, おもしろおかしい)
「コロニー内で発生するコリオリの力って何ですか?」
編集部の答え:
「わかりません。コリョーリの美味い店なら知っています。」
…私が雑誌『アニメック』の講読をやめたのは、これがきっかけでした(実話)。
# 初期の『アニメック』では、科学的な解説がされていたのに…。
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形状を工夫すれば、 (スコア:1)
炎
炎
炎
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-------- tear straight across --------
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垂直?(オフトピ) (スコア:1)
鉛直。
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あたりまえ過ぎて(ry (スコア:1)
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Re:あたりまえ過ぎて(ry (スコア:2, 興味深い)
というか、タレこみ段階では単に確認のためにコリオリの力に触れただけで、タイトルにわざわざ書く、というつもりではなかったのではないでしょうか?
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親コメント
教えて特殊相対性理論のエロい人 (スコア:2, 興味深い)
相対性つながりで気になっていたことなんですが, 軌道エレベータをカーボンナノチューブみたいな導電性の素材で作った場合, 地磁気を横切って自転することにより発電しちゃったりすることはないのでしょうか?
回転座標系でも移動しているテザー衛星 [kyushu-u.ac.jp]なんかなら発電するであろうことはすぐに分かるのですが, 回転座標系では止まって見える地磁気と軌道エレベータとの間ではどうなるんでしょう? 特殊相対性理論というかMaxwell方程式は慣性系で成り立っているので, 同様に発電しそうな気もするんですよね.
もしも発電するのであれば, 秒速1km以上とかで磁力線を横切る上に全長が36,000km以上にもなるため, 先端部と基部との間でかなりの電位差になりそう. 先端部とか熱圏なんかではコロナ放電しっぱなしとか.
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親コメント
Re:あたりまえ過ぎて(ry (スコア:2, 参考になる)
「揺れ」って表現をしてるので紛らわしいですが、コリオリの力は、
上りの時は、西向き(自転と逆方向)
下りの時は、東向き(自転が同じ方向)
に、一方的にかかり続けます。
ビルの制振装置なんかはカウンタウェイトを動かすことで本体の揺れを抑えるわけですが、言い変えれば、
外からかかる力に対して、カウンタウェイトを同じ方向により大きく動かすことで、
「カウンタウェイトを含めた全体の重心は外力にあわせて運動している」が、
「カウンタウェイトを除いた本体部分は動いていない」
といった状況を実現するものです、
「振動」に対しては、動かす方向が交互に変わりますから、カウンタウェイトを外力に応じて動かし続けることが出来ますが、
同じ方向に力がかかり続ける状況では、カウンターウェイトを同じ方向にずっと動かし続けなければなりません。
そんなことは物理的に実現不可能です。
(遠く離れたカウンタウェイトを捨てればいけますが、それって要するに「ロケットを噴射して軌道修正する」って方法ですね)
そんなことするよりは、テザーを上り線と下り線の2本に分けて、それぞれを鉛直線上ではなくコリオリの力にそった曲線 [wikipedia.org]上に這わす方がよっぽど現実的だと思います。
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赤道上の国投資しよう (スコア:1)
あまりちゃんとした議論ではないように思う。
ところで、静止衛星もそうだけど、赤道ビジネスのネタが増えたな。
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Re:赤道上の国投資しよう (スコア:4, 参考になる)
回転半径が違うので、その間を移動するとコリオリの力が働きます。
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親コメント
発想の転換 (スコア:1)
もちろん、固定したヒモは、ガイドあるいは衛星側クレーンへの送電線として別にあるわけだけど。
下ろす時のコントロールが面倒そうだが,どっちにしろ細かいコントロールしながらの運転は必要だろう。
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