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小惑星探査機「はやぶさ」、第1回目の試行では着地できず」記事へのコメント

  • by Anonymous Coward on 2005年11月21日 12時12分 (#835598)
    はやぶさに搭載されたイオンエンジンの強力大型版を作って、
    地上から衛星軌道まで [イオンエンジンで] 打ち上げることは可能でしょうか?

    レーザーやマイクロ波、でなけりゃ30kmのワイヤ(って何トンかなぁ)で給電してやったら、案外できそうな気がするんだけど。

    • by bakuchikujuu (16666) on 2005年11月21日 18時56分 (#835776) ホームページ 日記
      >はやぶさに搭載されたイオンエンジンの強力大型版を作って、
      >地上から衛星軌道まで [イオンエンジンで] 打ち上げることは可能でしょうか?

       不可能です

       はやぶさに搭載されているイオンロケットエンジンの推力は20mN---約2グラム---です。地球表面では、探査機はやぶさ(約500kg)はおろかエンジン自身(36kg)を持ち上げることすらできません
      参考:小惑星探査機はやぶさ搭載イオンエンジン [isas.ac.jp]

       一方参考までに、H-IIAに搭載されている化学ロケットエンジンLE-7Aの推力は1074kN---約100トン---です。エンジン自身の質量は1715kg。
      参考:LE-7Aエンジン | NASDA

       そういうわけで、エンジン自身の(地球表面での)重量の50倍以上の推力を出せる化学ロケットエンジンと、エンジン自身の重量の1万分の1の推力すら出ないイオンロケットエンジンとでは活躍の舞台が違うのです。
      親コメント
      • 補足 (スコア:4, 参考になる)

        by bakuchikujuu (16666) on 2005年11月21日 18時59分 (#835779) ホームページ 日記
         これだけだと「イオンロケットエンジンってダメダメじゃん」と思われるかもしれませんので補足しておきます。

         簡単に言うとイオンエンジンはとっても低燃費なのです。どれぐらい低燃費かというと、はやぶさ搭載ので普通の化学ロケットエンジンの10倍ぐらい。つまり、持っていく推進剤が10分の1で済むのです。

         推力が小さいのは時間で補います。はやぶさ搭載のマイクロ波放電式イオンエンジンは1万時間以上(1年間以上!)の連続運転ができます。

         はやぶさに積まれた推進剤は機体質量の13%で、推進剤が10倍必要な化学ロケットエンジンを使うなら探査機本体よりも大きなタンクが必要になることでしょう。
        (推進剤自体も道中の荷物になりますから必要な推進剤の量は10倍では済みません)
         更に、探査機の質量が増えれば、それを打ち上げるロケットもでかいのが必要になります。(M-Vでは無理でH-IIAクラスが必要になるかな)
        親コメント
        • by Anonymous Coward
          つまり短距離走の化学ロケットエンジンと
          マラソンのイオンジェットエンジンという
          まったく別の性格だから使い分けましょうって事ですね。
    • Re:偉い人に質問 (スコア:2, 参考になる)

      by barrel (25979) on 2005年11月21日 12時33分 (#835609)
      イオンエンジンは最高到達速度こそ速いものの
      推力密度がない(レシプロエンジンでいえばトルクがない)のと
      真空中でしか使えないため、重力井戸の底からの脱出には使えないようです。

      イオンエンジン [wikipedia.org]
      親コメント
    • by Anonymous Coward
      大量のマイナスイオンを撒き散らして環境にもやさしいエンジンになりそうです
    • by Anonymous Coward
      端的に言えば無理です。

      イオンエンジンの高性能は長時間の噴射によって担保されています。 増速量そのものは極小さく、地球の重力を振り切ることはできません。

      • by Anonymous Coward
        それは現状では大型のイオンエンジンが作れないからであって、
        大推力のものが作れれば解決できる問題ではないのですか?

        そんな大口径じゃエンジンそのものが重くなってダメとかあるでしょうが、
        それは現在の我々地球人類の持つ技術の問題なのか、
        現在の我々の知る物理法則の下ではそもそも原理的に無理なのか、
        そういうことを元コメントは質問しているのでは?
        • by Anonymous Coward
          イオンエンジンは瞬発力が無いので、地球だと 1mm浮上→重力で戻る を永遠に繰り返しそうな予感。
          まぁ、ジョークのようなとんでもなく巨大なものなら不可能ではないのでしょうが。たぶん。

          #仕事中なので、細かい話しは勘弁(--;
          • by Anonymous Coward
            イオンエンジンは瞬発力が無いので、地球だと 1mm浮上→重力で戻る を永遠に繰り返しそうな予感。
            ぴくりとも浮かないでしょう。 1mmなら浮くと思った理由は?
            まぁ、ジョークのようなとんでもなく巨大なものなら不可能ではないのでしょうが。たぶん。
            自重で持ち上がらないと思います、残念ながら。
            • by Anonymous Coward
              自重よりも大きい推力が得られるほど大量のイオンを噴射できるようなイオンエンジンも、作ろうと思えば作れる可能性はあるでしょう。でも、そんなエンジンは、大量の推進剤をあっという間に消費しちゃいますね。

              で「低加速だが長時間の加速ができて、結果として燃費が良い」というイオンエンジンのメリットを捨てることになるから、誰も作ろうとしないと思います。

              「多量の推進剤を低速で噴射する」(加速:大、燃費:悪)より
              「少量の推進剤を高速で噴射する」(加速:小、燃費:良)ことを
              選んだのがイオンエンジンなわけで。
            • by Anonymous Coward
              >ぴくりとも浮かないでしょう。 1mmなら浮くと思った理由は?
              もしかしたら何かの間違いで動くかも&動かないと絵的に寂しいから・・・

              #相変わらず仕事中なので(以下略)
    • それで吊って引き上げるほうがいいかも。

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