理系にゅーす

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1: 2017/11/05(日) 15:57:12.27 ID:CAP_USER
宇宙空間で推進力を得る次世代の技術として、太陽風の荷電粒子を利用する「エレクトリックセイル(電気帆)」への関心が次第に高まっている。
すでに実証済みの「太陽帆」とは異なる技術で、いまだ宇宙での実績はないが、米航空宇宙局(NASA)のプロジェクトにも採用されるなど、
実現する日が近づきつつあるようだ。

〈エレクトリックセイルの仕組み〉

太陽は荷電粒子(主に電子と陽子)を絶えず放出しており、この荷電粒子の連続的な流れが太陽風と呼ばれる。
エレクトリックセイルは、回転する多数の長いワイヤーを帯電させ、太陽風に対して正の電位に保つことで、太陽風の陽子と反発して推進力が生み出される。

太陽風の圧力は極めて小さいため、推進に必要な電位を得るにはワイヤーを長く伸ばす必要がある。
そこで、毛髪より細い25ミクロン(毛髪は約50〜100ミクロン)のワイヤーを20kmも伸ばすシステムが構想されている。

〈従来の太陽帆との違い〉

いっぽうの太陽帆は、太陽が発する光子(光を構成する素粒子)を薄膜に反射させ、光の入射方向と逆向きの力を発生させて推進力を得る。
薄膜に生じる力は帆の面積と光圧力に比例するため、十分な推進力を得るためには薄膜の面積を大きくする必要がある。

また、光圧力は光源からの距離の二乗に反比例するため、太陽からの距離が離れるほど、加速が弱まっていく。
これに対し、太陽風の届く範囲(太陽圏)の中では荷電粒子の量が一定しているため、エレクトリックセイルは一定の加速を維持できるメリットがある。

続きはソースで

画像:太陽風の荷電粒子を利用する推進システム「エレクトリックセイル(電気帆)」 Credit: NASA
http://www.newsweekjapan.jp/stories/assets_c/2017/11/HERTS-thumb-720xauto.jpg

関連動画:
Heliopause Electrostatic Rapid Transit System
https://youtu.be/xuqYvEcgJsA



ニューズウィーク日本版
http://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2017/11/50-16.php
ダウンロード (2)


引用元: 【宇宙】太陽風の荷電粒子を受け推進する「電気帆」:50機で小惑星群を探査する構想も

太陽風の荷電粒子を受け推進する「電気帆」:50機で小惑星群を探査する構想もの続きを読む

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1: 2016/10/24(月) 07:42:44.06 ID:CAP_USER
【動画】「ウィンドサーフィン」をする白鳥を発見 | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/102100398/


 ハクチョウは、翼を帆のようにして「ウィンドサーフィン」しながら湖面を素早く移動するという報告が、学術誌「Wilson Journal of Ornithology」の2016年9月号に掲載された。

 著者はスウェーデン農業科学大学のオレ・テレニウス氏。同氏は1999年、湖面を猛スピードで横切る白い物体を見たとき、風に吹かれたビニール袋だと思った。ところが正体はコブハクチョウだった。ハクチョウは背中の上に弧を描くように翼を持ち上げていた。雄のハクチョウが別の雄を威嚇するときと同じポーズだ。

 15年後、テレニウス氏は再びウィンドサーフィンをするハクチョウを目撃した。携帯電話で動画を撮影することができたそのハクチョウは、約400メートルの距離を推定時速5キロで移動していた。(参考記事:「超レアな黒いフラミンゴ、キプロス島で見つかる」)


足でこぐ約2倍のスピード

 ウィンドサーフィンはおそらく相当な省エネになる。テレニウス氏の試算によると、コブハクチョウが時速5キロで泳ごうと思ったら、人間がスカッシュをするくらい、つまり、安静時の12倍ものエネルギーを必要とするという。

 ハクチョウを研究する英野鳥湿地基金(WWT)のケビン・ウッド氏によれば、コブハクチョウが泳ぐスピードは時速2.6キロ程度という。水かきの付いた大きな足で懸命にこげば、一気に加速することもできる。ただし、風の助けがなければ、高速で長く泳ぎ続けることはできないと、テレニウス氏は話す。

 コブハクチョウはユーラシア大陸原産で、北米にも広く生息する。体重は平均9~11キロくらいで、大きな個体が翼を広げると幅2.5メートル近くになる。捕食者はほとんどいないため、逃げ隠れする必要はない。そもそも、これだけ体が大きいと、動くだけでもかなりのエネルギーを消費する。

続きはソースで

ダウンロード (5)

引用元: 【動物学】「ウィンドサーフィン」をする白鳥を発見 翼を帆にして水上を高速移動、学術誌に報告 [無断転載禁止]©2ch.net

「ウィンドサーフィン」をする白鳥を発見 翼を帆にして水上を高速移動、学術誌に報告の続きを読む

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1: 2016/04/15(金) 18:01:13.85 ID:CAP_USER.net
「電子の帆」で宇宙の高速探査が可能に!? 現在NASAが研究中 (sorae.jp) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160415-00010002-sorae_jp-sctch


先日はホーキング博士が「アルファ星の探査機プロジェクト」を発表して大いに世間が盛り上がりましたが、今回のニュースもとっても興味深いものです。NASAはマーシャル宇宙飛行センターにて、「静電気による太陽系圏高速移動システム(Heliopause Electrostatic Rapid Transit System :HERTS, E-sail)」を進めています。この計画により、宇宙探査機の移動時間は三分の一程度になるというのだから、楽しみじゃありませんか!
 
この計画の基本コンセプトは「太陽風を帆で捉え、探査機の推進力にする」というものです。探査機には太陽風を捉えるワイヤーを装着することにより、太陽系圏内での探査にかかる時間を10年以内に減らすことができます。探査機のボイジャー1号が打ち上げから30年以上かかって星間空間(太陽系の外)に達したことを考えると、大幅なスピードアップですね!
 
太陽風の速度は秒速400~700kmと超高速で、また強弱の変化はあるものの常に吹き付ける点がメリットです。しかし、ヨットのような巨大な帆を展開するのは容易ではなく、また帆を展開する機構も複雑です。さらに、太陽から離れるほど太陽風は減速するという問題もあります。
 
そこで、現在フィンランド気象研究所のPekka Janhunen博士は10~20本の極細のアルミニウムの糸を展開するというアイディアを提唱しています。この糸は直径は1mmほどですが、20kmもの長さがあります。そしてこの糸を探査機の周りで回転させることで、まるで「見えない帆」のように数十メートルの電子フィールドを展開し、太陽風を受けて航行することができるのです。
 
現在NASAは宇宙空間を再現できるプラズマチャンバーにて、この電子の帆のテストを行っています。研究はまだ初期段階で、実用化には10年以上が必要だそうです。この電子の帆は無人の探査機での利用が想定されていますが、もっともっと大型化して宇宙船でも使えないかな~、なんて思わず想像してしまいますね!

ダウンロード
 

引用元: 【宇宙開発/技術】「電子の帆」で宇宙の高速探査が可能に!? 現在NASAが研究中

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1: 2015/12/17(木) 12:14:33.34 ID:CAP_USER.net
背に「帆」持つ新種恐竜、スペインで化石発見 写真1枚 国際ニュース:AFPBB News
http://www.afpbb.com/articles/-/3070534


【12月17日 AFP】背中に大きく張り出した帆のような突起構造を持つ新種恐竜の骨格の一部が見つかった。スペインの古生物学者チームが16日、研究論文を発表した。

 米オンライン科学誌プロスワン(PLOS ONE)に掲載された研究論文によると、「モレラドン・ベルトラニ(Morelladon beltrani)」と命名されたこの新種恐竜は、草食恐竜イグアノドンの仲間で、約1億2500万年前に生息していたという。

 この時代の恐竜としては中型で、全長約6メートル、体高2.5メートルだった。

 モレラドンの「最も顕著な特徴」は、背骨の上に高く伸びた複数の神経棘(しんけいきょく)があることだ。船の帆のように見えたかもしれない背中のこの部分は、体温調節を助けたり、餌不足の時に備えて脂肪を蓄えておく場所として機能したりした可能性がある。

続きはソースで

images

(c)AFP

引用元: 【古生物学】背に「帆」持つ新種恐竜「モレラドン・ベルトラニ」、スペインで化石発見

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1: 2014/12/25(木) 21:36:37.11 ID:???.net
掲載日:2014/12/25

 東芝とIHIは12月25日、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)による「海洋エネルギー技術研究開発 - 海洋エネルギー発電システム実証研究」の共同研究先に採択され、水中浮遊式海流発電システムの実証研究に着手すると発表した。

 水中浮遊式海流発電システムは、対向回転する双発式のタービンを装備した発電設備を海底から係留して海中に凧のように浮遊させる仕組み。共同研究では、IHIがタービン、浮体などの製造を行い、東芝が発電機や変圧器などの電気機器を製造する。

 両社は2017年度までに実海域における発電実証に取り組み、近い将来に海洋エネルギー発電技術を実現し、ゆくゆくは海洋エネルギー産業の新規創出と、エネルギーセキュリティの向上に貢献することを目指すとしている。

<画像>
水中浮体方式の海流発電システムのイメージ図
http://news.mynavi.jp/photo/news/2014/12/25/400/images/001l.jpg

<参照>
「海流発電システム」の実証研究を開始 ~NEDOによる「海洋エネルギー技術研究開発」の共同研究予定先として~
|プレスリリース|2014年度|ニュース|株式会社IHI
http://www.ihi.co.jp/ihi/all_news/2014/press/2014-12-25/index.html

<記事掲載元>
http://news.mynavi.jp/news/2014/12/25/400/

引用元: 【エネルギー】東芝とIHIが海流発電システムの実証研究に着手

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1: ◆HeartexiTw @胸のときめきφ ★ 2014/01/26(日) 09:16:29.38 ID:???0 BE:1646021186-PLT(12557)

東京大と日本郵船などの海運・造船企業グループは、風力を主動力とする次世代大型帆船の陸上での実験を長崎県佐世保市で開始し、25日、報道陣に公開した。
化石燃料に頼っていた従来の大型商船に帆を設置することで省エネルギー化を推進、高騰する燃料の消費を抑え、海運業界のコストダウンにつなげるのが狙いだ。

東京大などによると、実用化の一つのケースとして長さ約220メートルの貨物船(8万4000トン級)を想定。この場合、高さ50メートル、幅20メートルの強化プラスチック製の帆を4機設置する。

ダウンロード

*+*+ 産経ニュース +*+*
http://sankei.jp.msn.com/science/news/140125/scn14012520270001-n1.htm



次世代商船は「風力」で省エネ…「帆」設置実験開始の続きを読む
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