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推進力

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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: 2017/05/28(日) 19:17:12.23 ID:CAP_USER9
宇宙での生活は過酷そう…。

米GizmodoのRyan F. Mandelbaum記者とRae Paoletta記者が、ハッブル宇宙望遠鏡を修理するために2度宇宙へ行った経験がある、宇宙飛行士Mike Massiminoさんに、宇宙についてのおバカな質問を聞いてみました。

***
Ryan F. Mandelbaum(以下、RFM): 宇宙で最も変わったにおいってなんですか?
Mike Massimino(以下、MM): もちろん宇宙飛行士同士のにおいはします。しかし、私が最も興味深く感じたにおいは、我々が宇宙の匂いと呼ぶものです。初めて宇宙に行った時に、その匂いについて初めて耳にしました。ロシア人宇宙飛行士の一人が、ミール(1986年から2001年までソ連とロシアによって運用されていた宇宙ステーション)で同じ匂いを感じたことがあると言っていました。宇宙遊泳が終わった後、エアロックの中に入って、再加圧してからハッチを開けます。このちょうど数分間に、独特な匂いがします。宇宙がどのような匂いがするのかについては、実際のところ分かりません。でもおそらく、エアロックの中のような、金属っぽいとても独特な匂いだと思っています。

Rae Paoletta(以下、RP): 宇宙食で、最もおいしかったものと最もまずかったものを教えてください。
MM: 最もおいしかった宇宙食は、マカロニ・アンド・チーズです。地球上のよりも調理は簡単ですよ。地球上の場合、水を沸かしてから材料を混ぜますよね。でも宇宙食のマッケンチーズは乾燥化していて、水を加えて10分待てば完成です。最もまずかった宇宙食は、宇宙にいる間には食べなかったのですが、宇宙用アイスクリームですね。今まで食べた宇宙食の中で一番おいしくなかったです。もはや、宇宙食じゃないですね。


RFM: どうやって、シャワーを浴びるんですか?
MM: 宇宙では、シャワーは上手くいきません。表面張力によって水滴がくっつくことで水の塊となり、それで遊んだり飲んだりすることはできます。しかし、物資が限られている状況なので使いすぎないよう気をつける必要があります。シャワーは浴びれないので、布切れを濡らして体を拭き、体を綺麗にします。また水分の少ないシャンプーを使います。少量の水になじませて髪を洗い、タオルで拭き取ります。しかし、実際のところあまりに綺麗にはなっていません。家に帰ったらすぐにシャワーに入りたいですね。


RP: 宇宙服を着ていると、耳がかゆいときにかくことができませんよね。それって最悪じゃないですか?
MM: 実は、そういったときに役に立つものがあります。ヘルメットの中に、ヴァルサルヴァ・パッドと呼ばれるものが入っています。これは耳抜きを行うためにあるのです。みなさま飛行機の中で気圧の変化に追いつけず耳が痛くり、耳抜きをするために鼻を塞ぐことがありますよね。このヴァルサルヴァ・パッドの上に鼻を置くことで、同じように耳抜きができます。それ以外で何かをかきたい場合は、ヘルメットの中で頭を動かしたりします。かゆいところをかくためには、ヘルメットの中のもの何だって使います。

続きはソースで

GIZMODO

https://news.infoseek.co.jp/article/gizmodo_isnews_119797/

image by lineartistpilot / Shutterstock.com
source: Astronaut Bio

Ryan F. Mandelbaum and Rae Paoletta - Gizmodo US[原文]
(tmyk)
images (1)


引用元: 【宇宙】宇宙でおならをしたらどうなるの? 少しおバカな質問を宇宙飛行士にしてみた [無断転載禁止]©2ch.net

宇宙でおならをしたらどうなるの? 少しおバカな質問を宇宙飛行士にしてみたの続きを読む

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1: 2014/07/03(木) 23:48:39.64 ID:???.net
カンガルーの尾は第5の“脚”
Traci Watson, July 3, 2014

 カンガルーの脚は何本? 最新の研究によれば、正解は5本だ。「Biology Letters」に発表された研究論文は、カンガルーは歩くとき、尾を推進力にしており、尾はいわば第5の“脚”に早変わりすると述べている。

水たまりから跳ねるように去るアカカンガルー。オーストラリアのスタート国立公園(Sturt National Park)で撮影。
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_images/red-kangaroo-fifth-leg-tail-01_81369_990x742_600x450.jpg

 論文によれば、同等の大きさのカンガルーと人が同じ速度で歩いた場合、カンガルーの尾は人の脚1本分に匹敵する働きをしているという。このように尾を使う動物はほかに例がない。カンガルー独特の動きである跳躍を効率的にするため、尾がこのように進化したのではないかと、研究チームは推測している。

 カンガルーは時速20キロで長距離を跳躍し続けることができる。研究に参加したオーストラリア、ニューサウスウェールズ大学の名誉教授テレンス・ドーソン(Terence Dawson)氏は、ほかの動物の走りよりはるかに無駄のない動きだと話す。長い尾をむちのように上下にしならせ、体の角度を調節している。

 ただし、跳躍は確かにカンガルーのトレードマークだが、普段は猫背でよろよろ歩くことの方が多い。草を食べるときやほかのカンガルーと一緒のときは、時速6キロ以下でのんびり歩いている。

 このように歩くときは尾をつえのようにつき、後ろ脚を地面から浮かせる。この動き自体はすでに広く知られているが、地面についた尾が生み出す力を計算しようとする者はいなかった。

◆便利な第5の“脚”

 ドーソン氏らは尾の働きを詳しく調べるため、複数のアカカンガルーにプラットフォームを歩かせた。このプラットフォームは四肢や付属肢から生じる力を測定できるようになっている。
プラットフォーム全体を低い天井で覆い、カンガルーがギアを上げて跳躍できないようにした。

 研究に参加したカナダ、ブリティッシュコロンビア州サイモンフレーザー大学(SimonFraser University)のショーン・オコナー(Shawn O'Connor)氏によれば、測定の結果、カンガルーの尾は単なる支えではなく、“体を持ち上げ、加速を助けるモーター”の役割を果たしていることがわかったという。名前こそ尾ではあるが、実質的には脚だと、オコナー氏らは述べている。
(つづきはソースを見てください)

五本脚の歩行様式を説明する動画
https://docs.google.com/file/d/0B6uQT1aasa3ncE1RenNtUVdvT1E/edit?pli=1

ソース:ナショナルジオグラフィック ニュース(July 3, 2014)
カンガルーの尾は第5の“脚”
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20140703004

原論文: Biol. Lett.
Shawn M. O'Connor, Terence J. Dawson, Rodger Kram and J. Maxwell Donelan.
The kangaroo's tail propels and powers pentapedal locomotion.
http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/10/7/20140381

プレスリリース1:Simon Fraser University(July 01, 2014)
A tale of a tail: Kangaroos’ powerful “fifth leg”
http://www.sfu.ca/pamr/media-releases/2014/a-tale-of-a-tail-kangaroos-powerful-fifth-leg.html

プレスリリース2:University of Colorado Boulder(July 2, 2014)
New study involving CU-Boulder tells the tale of a kangaroo’s tail
http://www.colorado.edu/news/releases/2014/07/02/new-study-involving-cu-boulder-tells-tale-kangaroo%E2%99s-tail

引用元: 【生体力学】カンガルーの尾は第5の“脚”

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