紙ヒコーキよ、宇宙から地球に届け

wakuwaku_san 曰く、

朝日新聞の記事によると、宇宙ステーションから地球に降りてこられる紙飛行機作りに、日本折り紙ヒコーキ協会と東大のグループが取り組んでいる。実験には長さ8cm、スペースシャトル型に折った紙ヒコーキに耐熱処理を施したものを使用。東京大学柏キャンパスにある実験用超高速風洞のマッハ7 （!） 気流内で、耐熱性や強度を調べるとのこと。

紙ヒコーキは軽く、空気の薄いところから減速するので、低速で大気圏を降下でき、燃え尽きることなく地上に帰ってくるのではないかと見ているそうだ。宇宙ステーションからどうやって紙ヒコーキ飛ばすのか、興味が尽きません。

ボトルメール

[ich84 (33072)]

これが成功したらISS勤務者からの手紙が紙飛行機にされてときおり届いたりして。詩的ですね。

#勤務体系に関する愚痴だったりしたら嫌ですが。

まだ誰も言ってないよね

[icecream (33977)]

2008年4月1日、衛星との通信規格として紙飛行機プロトコルがRFCに登録された。

物理層での実装であり、主に不特定多数へ向けたブロードキャストとして利用される。
現在の宇宙開発に於いて非常に重要なプロトコルであり、勤務者は高度な習熟を求められる。
余談だがJAXAの論文審査ではこのプロトコルを用いて早く帰ってきた者から順に合格とされる。
理由は「いっぱい書けば重いから」との事。

Re:ボトルメール

[Anonymous Coward]

May 11, xxxx
今朝5時頃、宇宙服を着たスコットに突然たたき起こされて俺も宇宙服を着せられた。
なんでも、事故があったらしい。
○△の連中ときたら、夜も寝ないで実験ばかりやってるからこんな事になるんだ。

May 12, xxxx
昨日からこのいまいましい宇宙服をつけたままなんで、背中がむれちまって妙にかゆい。
いらいらするんで、腹いせにあのメダカどもの飯を抜きにしてやった。
いい気味だ。

May 19, xxxx
やと ねつ ひいた も とてもかゆい
今日 はらへったの、メダカ のエサ くう

May 21, xxxx
かゆい かゆい スコット― きた
ひどいかおなんで ころし
うまかっ です。

4
かゆい
うま

Re:ボトルメール

[FragileMoon (16188)]

紙飛行機便で愚痴を一方的に言われっぱなしだとストレスが溜まるよね。
わたしたち地上人も、愚痴を言い返すためにペンシルロケットで矢文を打ち込まないと。

Re:ボトルメール

[Takahiro_Chou (21972)]

わたしたち地上人も、愚痴を言い返すためにペンシルロケットで矢文を打ち込まないと。

それ、何てテロ？

あてはないけど

[cheekcat (22028)]

愛の言葉を走り書きしてみたりとか。

--
コズミック・ジョーカー

「猫の地球儀」の台詞を思い出した

[Anonymous Coward]

たしか、衛星軌道から地球に向かって投げ落としても、楕円形の軌道を書いて戻ってくるんだっけ。
うまく落下させるには、進行方向に対して後ろに放り出すように発射しないといけないはずだった。
紙飛行機でも方法は同じだろうから、きちんと軌道計算しないとダメなんだろうなあ。
さすがに宇宙までいくと、紙飛行機とばすのにも一苦労だ。

# 秋山さん、いい加減EGF出してくださいorz

Re:「猫の地球儀」の台詞を思い出した

[phason (22006)]

ISSあたりの高度だと空気がまだまだ沢山いるんで，ほうっておくだけで勝手に落ちます．特に紙のように
抵抗/質量比の大きいものですと早そうです．
#実際ISSもどんどん落ちてくるわけで，時々頑張って持ち上げないといけませんし．

どうやって飛ばすのだろう

[TarZ (28055)]

過去ストーリー「人工衛星になったデジカメ [slashdot.jp]」のこの流れ [slashdot.jp]を思い出すのですが、どうやって飛ばすのでしょう。手ではちょっと無理だろうし。
（もちろん空気抵抗があるから、ISSから手で飛ばしてもいつかは落ちるでしょうけど）

Re:

[Anonymous Coward]

そりゃ、スペースシャトル型ということですから、SRB2発で豪快に飛ばす(墜とす)のではないかと。

Re:どうやって飛ばすのだろう

[TarZ (28055)]

帰還(?)のための減速マヌーバにSRB 2本って、どんだけー。

といっても、真面目な話SRBしかないでしょうね。液体の推進剤を積んだスラスタを紙ヒコーキに使えるとは思えないので。

# 姿勢制御をどうするのかは問わない方向で。

Re:どうやって飛ばすのだろう

[bochi-bochi (4490)]

空気抵抗を稼ぐためと姿勢が安定する様に
凧みたいな長い尻尾つけたらどうでしょう。

尻尾をアルミ蒸着したテープで作れば
レーダーで捕捉できて、回収の可能性も固まるのではないかな。

＃＃その投下物は紙ヒコーキとしての空力特性を備えているのだろうか。

--
〜後悔先に立たず・後悔役に立たず・後悔後を絶たず〜

Re:

[Anonymous Coward]

「宇宙ステーションから地球に降りてこられる」にはならないかもしれませんが、シャトルやプログレスが大気圏突入のための減速をおこなった後に放出すればいいのでは？

Re:どうやって飛ばすのだろう

[Anonymous Coward]

　折り紙ヒコーキ協会会長の9年前の著書(折り紙ヒコーキの折り方の本)によれば、

1. シャトルの一部に折り紙ヒコーキを収納
2. シャトルの地球への帰還途中、上空120～110km地点で折り紙ヒコーキを放出。
   このときの気温は－16℃
   折り紙ヒコーキの速度はマッハ20。
   折り紙ヒコーキの受ける圧力は1.4kg/ms2で平地で飛ばすときと同じレベルの
   圧力である
3. 折り紙ヒコーキの揚力を働かせた場合の帰還では、本物のシャトルの約20分
   の1しか熱がかからない
   また、途中の平均気温が－30℃のため、最高温度は70℃以上にはならない
   よって燃えずに帰還できる

なのだそうです。この本には東大工学部の鈴木教授(朝日の記事に載ってる教授)
との対談も載っていました。初めて読んだときは半信半疑でしたが、時間をかけ
て話を進めてたんですね...
　私が興味を持って買った本ですが、息子がすっかりはまってしまいました。こ
の「スペースシャトル型に折った紙ヒコーキ」は意外とカッコ良かったりします。

Re:どうやって飛ばすのだろう

[TarZ (28055)]

放出は、クラウンさんにやってもらうのでしょうか？
（無線つけっぱなしはいやだなあ）

Re:

[Anonymous Coward]

だめですよ。ちゃんと加速してやらないとへろへろと失速してしまうじゃないですか。紙飛行機はちゃんとまっすぐに押し出してやらないと。

#ACったらAC

Re:どうやって飛ばすのだろう

[TarZ (28055)]

再突入時の⊿Vってどのくらいだろ、と検索してみてもすぐには出てこなかったので、ちょっと計算してみました。

紙ヒコーキを投げる人が野球のピッチャー並と仮定して、150km/h弱で紙ヒコーキをIISの進行方向とは逆にブン投げると、およそ40m/sくらいの減速になります。
遠地点をISS平均高度(340km)、軌道速度をISS平均軌道速度-40m/sで計算すると、近地点は200kmくらいになりました。（計算ミスってなければ）
ISS高度よりも140kmくらい高度が下がりますが、まだ「大気圏突入」という感じではなさそうです。

ちょっと腕力だけでは厳しそうですが、工夫すればなんとかいけるかも…。

Re:どうやって飛ばすのだろう

[Anonymous Coward]

以前簡単な計算をしてみたことがありますが、投影面積当たりの重量が紙風船並みなら、高度200kmの円軌道に乗せても1周保たずに落ちました。
どこに落ちても構わないのであれば、200km-340kmの楕円軌道に乗せても数周以内に落下するでしょう。

# ISSの隣に浮かべておいても数日～数週間で落ちると思う

Re:どうやって飛ばすのだろう

[TarZ (28055)]

これは興味深いですね。軽くて面積さえ大きければ、高度200kmくらいでもそんな感じなのですか。

このあたりの軌道で1周しないで落下するのだとしたら、ほんの1時間くらいでしょうから、瞬く間に落ちていく感じですね。

紙風船のように、進行方向へ紙ヒコーキの面積が最大になるようにそうっと放出すれば…。
（うーむ、紙ヒコーキを飛ばしている感じがないのが難点？）

運良く誰かに拾われたとして

[Anonymous Coward]

本物であることをどうやって鑑定するのか興味深々
RFID でもつけとく？

Re:運良く誰かに拾われたとして

[passer-by (13494)]

表面に回帰性反射処理をして (耐熱性と両立させられるのかわかりませんが)
LIDAR [wikipedia.org] と光学追尾システムを組み合わせれば、ガンマ線バーストみたいに
世界的な追尾網でリアルタイムトラッキングができるかなぁとか妄想しました。

NORADに任せとけば

[FireStorm (7429)]

良くね？

＃サンタも追跡できるぐらいなんだし:-p

Re:NORADに任せとけば

[the.ACount (31144)]

銀紙で覆って電波を反射できるようにしても、紙飛行機って平面でできた形だから、ステルス機じゃない？

--
the.ACount

大気圏突破？

[wolf of white supern (22102)]

どうしても、大気圏を突破できない一つ目のモビルスーツ [wikipedia.org]を思い出してしまう

＃実際にやってみると燃えなさそうだけど、大気にはじかれそうな気がしないでもない。まー突入角度は直角でもいいならいいけどさー

--
RはRevolution・Return・Rememberの意味です

Re:大気圏突破？

[Anonymous Coward]

はじかれたところで宇宙の果てまで飛んでいくことはなく、いずれは落ちます。
なぜなら、そんな遠くへ飛び去るエネルギーはもってないから。

失敗したら跳ね返される、という話はアポロで有名になりましたが、
あれははるばる「月軌道から落ちて」きたから、
しかもただ落ちるだけじゃなく、旅程短縮のためにエンジン吹かして加速までしてたから、
それだけの運動エネルギーを抱えていたのです。

Re:大気圏突破？

[nesuke (8798)]

> ＃実際にやってみると燃えなさそうだけど、大気にはじかれそうな気がしないでもない。まー突入角度は直角でもいいならいいけどさー

静止衛星からじゃないわけだし、突入角度直角の方が難しいかも。
それよりジェット気流等に飲まれてなかなか落ちてこない確率や、海に落下する確立の方が心配。

#海に捨ててぇーっ　by シータ

Re:

[Anonymous Coward]

一つ目のモビルスーツより某サイボーグ [wikipedia.org]の方を思い浮かべた

突入角の調整ができないのでは？

[akiraani (24305)]

角度で空気抵抗が左右されるシャトル型の紙飛行機ではなく、落下傘型か風船型にした方が回収できる可能性は高くなるんじゃないかなぁ。

まっすぐに落としても勝手にバランスを取って旋回しだすようにできるならいいけど……。

--
しもべは投稿を求める →スッポン放送局がくいつく →バンブラの新作が発売される

Re:突入角の調整ができないのでは？

[Anonymous Coward]

>落下傘型か風船型にした方が回収できる可能性は高くなるんじゃないかなぁ。
激しく同意なんだけど、「日本折り紙ヒコーキ協会」が絡んでるんじゃ
そういう方法は許してくれないんだろうな・・・

ちなみに落下傘型なら大気圏突入できるのは、米軍が実験済みだし
今回の目的は一体何？

あと、「スペースシャトル型」の折り紙の折り方を知りたいんだけど。
>まっすぐに落としても勝手にバランスを取って旋回しだすようにできるならいいけど……。
↑こういう形になるのかな？とか。

豆知識な、のガイドライン

[TarZ (28055)]

大気圏突入時の熱は、摩擦熱じゃなくてほとんどが断熱圧縮のようです。

# いわゆる豆知識。

Re:豆知識な、のガイドライン

[Anonymous Coward]

とはいえその断熱圧縮も速度に由来するものなので、「ゆっくりとした速度で降りてくれば耐熱タイルとか不要」という発想そのものは間違っていません。

問題はその「ゆっくりとした速度」で降りる方法ですが、そもそも衛星軌道上の人工天体はその速度による遠心力で高度を維持しているため、速度を落とすということは即座に軌道を外れて落下することを意味します。つまり、「ゆっくりとした速度」になる前に落ちてきてしまうわけです。

また速度を落として軌道を外れた場合、確かに軌道を外れたポイントでの速度は低下しますが、外れた後の軌跡は地球に向かって高度を下げる、つまり落ちる軌道を描きます。その結果重力による加速を受けるため、低い高度における速度は、逆に増加してしまいます。

その間も逆噴射を続けて重力に逆らえば良いかもしれません。しかしそのためには重力加速度に負けない強力なエンジンが必要です。噴射して反作用で推力を得るための推進剤も大量に必要です。大量の推進剤を抱えていても重力に負けない、とっても強力なエンジンが必要です。
コアとなる宇宙船に対して、大量の推進剤と強力なエンジン、つまり打ち上げ時に用いるようなロケットがもう一発必要になってしまうということです。

そんなこんなで、大気圏に突入する前に充分速度を落としてゆっくり降りてくる、という方法は、今のところ現実的な解にならないわけです。速度を落としつつ高度も維持できる仕組みが何かあれば良いんでしょうけど。

Re:突入角の調整ができないのでは？

[YuiTad (29703)]

　重心と空力中心をずらせてやれば、どんな立体形状でも、再突入時の姿勢制御に使えます。
　アメリカだとジェミニ以後アポロまではこの方式で大気圏再突入。
　貨物用のコーン型帰還船だと、こんなのも提案されている。
　ガンダムだとIGLOOの補給カプセルがこれにあたる。
　図版は英文版Wikipediaの「atmospheric reentry」の項目でも紹介されている。

　バリュートは本来は、洋梨状にふくらむ気球をケーブルでお引きずりさん風に後方に展開し、減速と姿勢安定に利用する物。大気がきわめて薄い状況で帰還船が回転を始めると止まらなくなるのを防止するため。かの民間シャトル、スカイシップワンでも自励回転が止まらなくなるトラブルが発生している。
　ドラッグシュート型のバリュートの図版はたとえばここ。11月の項目に写真がある。
Project Gemini - A Chronology. Part 2 (A)
http://history.nasa.gov/SP-4002/p2a.htm [nasa.gov]

　Ｚの、おしりからアイドリング状態のエンジン排気を風船の前方に噴き出し、熱遮蔽にも用いる方式は、同時代のＮＡＳＡの研究からきたもの。『2010年宇宙の旅』の小説版では木星大気圏上層を減速に利用する際の熱シールドには盾のような円盤を使っているが、映画版ではＺと同じバリュートを利用。
　現在、「ballute」（『2010年』では「baloote」と表記）でググルと、お引きずりさんタイプで、しかも、気球がリング型のものが多数ヒットするが、最近では新たにおこしなおしたＺ＆２０１０方式の図版もアップされている。
リング・バルーンタイプとＺ＆2010タイプ。
ballute-ready-artist-s-impression-December-2004.jpg (JPEG 画像, 527x458 px)
http://www.geocities.com/srpsko_dnf2/slike_za_korisnike_i_sve_ostal/ba... [geocities.com]
Andrews Space, Inc.
http://www.andrews-space.com/content-main.php?subsection=MTA0 [andrews-space.com]

　こうした減速にはもちろん、通常のパラシュート形状も応用できるが、熱と力の負荷が大きいので、通常パラシュートは十分に回転してから展開、突入初期にバリュートや金属メッシュのパラシュート（精確にはドラッグシュートか）を用いるという研究もある。
　また、こうした減速にはバルーンやパラシュート、メッシュのおちょぼ傘以外にも、文字通りおちょぼ型のシールドを用いることもできる。
　60年代に提案された、軌道上からの緊急帰還用に宇宙服と耐熱のおちょぼ傘を使うMOOSE（Man Out Of Space, Easiest. Class:）タイプ（GE案。ダグラス社ではパラコーンと呼称）研究もあり、英文の解説と画像ギャラリーのセットではここが適切。
MOOSE
http://www.astronautix.com/craft/moose.htm [astronautix.com]
Photo Gallery - MOOSE
http://www.astronautix.com/gallery/cmoose.htm [astronautix.com]

　また、減速には、これ以外にも回転ローターが使える。ピッチ制御で減速をコントロールできるので、ちょっと想像するよりもずっと実用的なプランである。
　こいつの画像は、ネットではちょっとでは見つけられなかった。

　紙飛行機は、用途さえしぼりこめばかなり有効。材質が薄いので、熱がたまることなく、大気衝突面とは反対側から放射できるからだ。
　重量こそないが貴重なもの、たとえば機密情報とかを運ぶには、首輪にフロッピー・ディスクをくくりつけた猫を使いにやらせるよりはずっと実用的だろう。
　『人月の神話』ですが、そもそも、猫はそのままで大気圏突入させると死んでしまう。

--
　YuiTad

BGMは当然

[Anonymous Coward]

君はス・テ・キですね? (Y/y)

# 白鳥英美子版は却下なので AC

Re:

[Anonymous Coward]

2chでバイファムの話振ったのに誰も反応しなくて悲しかった

Re:BGMは当然

[yukichi (12361)]

人類は紙飛行機を飛ばさなかったろう論?

広げるとハガキになるようにしておいて

[Lcs (3592)]

運良く人がいる地域に落下した場合、差出人欄に拾い主を書いて投函すると記念品が貰えるようにしておくとか。

尚、ハガキの切手代は差出人が負担するということで・・え？

--
--- Lcs(http://lcs.myminicity.com/ [myminicity.com])

Re:広げるとハガキになるようにしておいて

[Anonymous Coward]

オレオレ、いま宇宙ステーションで勤務中なんだけどさ、愛する家族にこの手紙を届けてくれないかな。
簡単だよ、差出人の欄は君でいい。届いたら家族が御礼をするから、銀行口座の番号も教えてね。

Re:

[Anonymous Coward]

>運良く人がいる地域に落下した場合

運悪く誰かの頭に刺さったり。

紙だけに

[Anonymous Coward]

雲に突っ込むとビショビショになる悪寒

Re:紙だけに

[naruaki (2658)]

だよなぁ。
いきなり宇宙から放出せずとも、飛行機から放出して、 どうすれば、地上へ着地できるかを研究してみるのが先のような。

Re:紙だけに

[127.0.0.1 (33105)]

地表の約7割が海で残りが地面なわけで、地面に落とすだけでも
気流等いろいろと計算しないといかんでしょうね。

Re:紙だけに

[335 (4199)]

紙ヒコーキなんて安いんだから、10個とばして3個地上におちればとか。。。。
まぁ探すのは大変だろうけど。

Re:

[Anonymous Coward]

霜がこびりつき、雹となって落下してきたら...(怖

ちなみに

[Ultramarine (24090)]

＞スペースシャトル型に折った紙ヒコーキに耐熱処理を施したものを使用

折る必要はあるんですか。

成功の暁には

[nox_dot (11614)]

ISSからの緊急帰還用シャトルとして使えますね!!
でっかい紙飛行機なら、人間も乗せられる?
# すみません、すみません・・・。

Re:成功の暁には

[multiplex (33585)]

それなんてR.O.D.？

ちょびっと続報？

[TarZ (28055)]

軽くですが、情報が出たようですね。

東大が「紙飛行機」実験…宇宙から無事帰還できるか [yahoo.co.jp]

東大の鈴木真二教授によると、もし、高度４００キロ・メートルの国際宇宙ステーションから進行方向と逆向きに打ち出せば、地球を何周もした後に、大気が濃くなってくる高度１５０キロ・メートル付近から鳥の羽が舞うように滑空し、燃え尽きることなく地球に戻れるはずだという。

やはり、ISSから（進行方向とは逆に）打ち出して軌道速度を落とし、高度を下げて空気抵抗を増して落下させるようです。
実際に「再突入」といえるのは、高度150km付近からなのかな。

夢の無い話で恐縮だけど

[Anonymous Coward]

デブリになりませんか？

幻の湖

[Anonymous Coward]

を思い出したぞ

Re:あのさ

[tsukasa_souya (26294)]

熱力学とか流体力学あたりのフェチは萌えちゃうんじゃないかな多分。

#細かいこと知らないので分野間違えてたらｺﾞﾒﾝﾅｻｲ

--
ヽ(・Д . )ﾉ