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ソーラーセイル実証機イカロス、光子による加速を確認  1.12mN(時速1.11km)で航行中  





宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、平成22年5月21日(日本標準時、以下同様)に種子島宇宙センターから打ち上げられたIKAROSの運用において、セイル展開後に実施した精密軌道決定により光子加速(※1)を確認しましたので、お知らせいたします。

009_002.jpg


太陽光圧による推力は1.12mN(※2)であり、想定通りの値です。
これによりIKAROSは、惑星間航行において、光子による史上最大の加速度を発揮した実証機となりました。

(※1)光子加速とは、太陽の光子の圧力(太陽光圧)により物体が加速されること。
(※2)N(ニュートン)は1キログラムの質量を持つ物体に1メートル毎秒毎秒の加速度を生じさせる力を表す(探査機の推進力を表す)単位。1.12mNは、地球上で0.114gの物体にかかる重力にほぼ等しい。

引用元:JAXA



5 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 17:07:18 ID:quauRgTL
言葉を選んだリリースだけれど、「世界初の宇宙帆船になった」だろ?
今までのソーラーセイルは主推力としては使っていないんだから。


8 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 17:10:42 ID:+/yq007Y
1.12mNって帆全体でこんだけなん? 1.12mN/m^2ってことじゃないよな。

9 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 17:13:03 ID:tFsHfQoX
>>8
空気という抵抗が無いからね。

10 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 17:13:14 ID:GDLnKRPU
>>8
この力が、ずっと加わるんだから凄いもんだろ?

88 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 19:26:16 ID:68uU71ey
>>8
14m四方程度ならこんなもんでしょ? これでも理論最高値の1.2割減程度だ。



13 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 17:16:51 ID:2FJLvjx3
光子の圧力は昔から言われていたが、
それを実証したのは、このイカロス以外ではどんな実験装置があったの?

16 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 17:20:26 ID:quauRgTL
>>13
はやぶさは姿勢制御に使っていたし、
今の「ひまわり」の重りに見えるのは、姿勢制御用のソーラーセイルだよ。

61 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:32:09 ID:o+QVOozS
>>13
はやぶさが光子の圧力でスピンして安定したかと思う。



23 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 17:31:35 ID:n/vau3m3
質量が315kgの宇宙船に1.12mNの力が働くと、一日で時速1.11km加速するな…低いw
やっぱり、宇宙セイルは巨大太陽電池パネルとしての役割が大きいのかも。

34 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 17:40:42 ID:MDWU4DiS
>>23
それが毎日続くとなれば、結果として大きなものになるさ。同じ事を他の推進手段で実現しようとすると、推進剤が必要だったりで探査機の重量も増すし、いろいろと影響が出てくる。

39 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 17:51:31 ID:n/vau3m3
>>34
たしかに。燃料いらないもんね。はやぶさの推力が8mNかける3だから、セイルだけではやぶさ並の推力を得るにはセイル面積を22倍か。これくらいなら実現できそうだ。



42 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 17:52:12 ID:YnldgoKO
光子「イカロス君、あーそーぼー」



49 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:05:55 ID:x/UwjrPz
イカロス2は、より薄くてより広大な帆を確実に展開することだな。

52 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:09:17 ID:n/vau3m3
>>49
あの遠心力方式なら、セイルを広くするのは比較的簡単そうに思える。



50 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:05:59 ID:imRBUQ2d
宇宙イカか…


53 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:10:45 ID:7lfFL8Xc
受ける力が、太陽との距離の2乗に反比例するんだったら、
主推進器としては使い道があまり無さそうな気が、どういう用途が考えられる?

57 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:21:55 ID:pp/oxZtI
>>53
まずは、太陽系の中での飛行を想定してんじゃね?

66 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:37:53 ID:G1zdp6u9
>>53
木星までの探査機の推進機関。



55 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:15:52 ID:QKSigsVM
この帆を使えば、スラスターを使わずに軌道修正できるんじゃないか?


60 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:30:37 ID:TsTu84aI
実証機ってどういう意味?
実験機みたいなもの それとも違うの?

132 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 21:18:47 ID:eEtv/Vhk
>>60
実験 どうなるか試してみる
実証 実験により理論を証明する

実証機というのは、つまりそういうこと



63 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:34:57 ID:mJBFyQ41
いつの日か、日本丸や海王丸のような美しい船が出来るんだろうな。

旧日本丸


64 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:35:20 ID:SeqBQ2Ms
光子というより太陽風?
アルファ線=陽子だかβ線=電子だか、中性子だかの質量のある粒子が飛んでるんだよな。

68 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:39:20 ID:MDWU4DiS
>>64
太陽風の圧力よりも、光子の圧力のほうが強いそうな。
太陽からの距離しだいかもしれないけど。

69 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:39:46 ID:G1zdp6u9
>>64
太陽風は光子よりも推力が弱い。

71 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:52:20 ID:SeqBQ2Ms
>>68,69
マジですか、質量のない光子で加速するですか。
理解不能だ。

78 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 19:10:59 ID:n/vau3m3
>>71
そういえば謎だ…あれじゃね?
E=mc^(2)だから、E/c^(2)=mで、光子のエネルギー÷光速の二乗の質量に換算できるとかそんな。

82 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 19:20:18 ID:HThX7mFq
>>71
なんで質量がないと、加速できないってことになるんだ?
例えば、リニアモーターカーは電磁力で動いているけど、あれも質量には関係ない力だぞ。

89 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 19:27:53 ID:n/vau3m3
>>82
作用反作用。反作用無しに物体の加速はないでしょ? リニアモーターカーではレールに、車体に働いたのと同じ力が逆向きにかかってる。イカロスにかかった1.12mNの反作用は光子にかかってるハズなんだが、光子に質量がないなら(ry

90 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 19:30:43 ID:1x9HUMXG
>>89
リニアモーターカーにレールは無い。

92 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 19:32:59 ID:HThX7mFq
>>89
別に質量がなくても相互作用は起きるよ。
質量がなくても、光子が電子に当たれば電子は弾かれる。

98 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 19:50:12 ID:n/vau3m3
>>92
あ、そうか。
反作用の分は太陽が光子を放出した時、太陽が先払いしてると考えれば辻褄が合うのか。

105 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 20:16:42 ID:v5MzEvuS
>>98
合わない、反作用を半日後に後払いとか無さ過ぎるから。

光子は質量持ってない代わりに、光子の持っているエネルギー(波長)由来の運動量を持っています。
なので光子とイカロスは運動量のやりとりをしているのです。



73 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 18:57:26 ID:QTa4k3Z7
これ太陽電池の方が良くないか?
遅すぎるだろ、100年運用するとかならまだしも…

74 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 19:00:35 ID:KSV0/1e2
>>73
太陽電池で何を動かすの?

80 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 19:17:11 ID:G1zdp6u9
>>74
イオンエンジン。電気とキセノンがあれば、化学ロケットより遥かに高い比推力が出る。
何年も使えることは「はやぶさ」で実証済み。

83 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 19:21:29 ID:aWCsaftz
>>80
何年も…って、7年でボロボロになってたわけだが?

86 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 19:24:32 ID:HThX7mFq
>>83
7年も使えた推進エンジンは他にないだろ。

107 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 20:24:43 ID:q4GYwcRa
>>86
イオンエンジンって推進剤の量で決まっちゃうじゃん?
ソーラーセイルの最大の利点は、燃料も電力も要らないってところだぞ。

115 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 20:39:57 ID:68uU71ey
>>107
現状では推力低すぎるんだよ、はやぶさにしても軌道変更のレベル。

その軌道変更が、宇宙機では大変ではあるんだけど。そのはやぶさレベルの10-20mNを得るためには、ソーラーセイルではイカロスからペイロードを取っ払って帆だけにしてやっと達成できる程度(現状で1.2mNなので、1/10軽量化がいる)

数年で決着つけるには光圧セイルだけでは鈍すぎる。革命的に軽量で広く広げられる素材もしくは電磁的な何かwが出来ればいいんだろうけど…

119 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 20:47:37 ID:q4GYwcRa
>>115
現状で推力足りないんなら、面積増やせばいいじゃん。
無重力下なら面積を大きくしても破れないだろ?

133 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 21:19:01 ID:68uU71ey
>>119
>>115の「ソーラーセイルではイカロスからペイロードを取っ払って帆だけにしてやっと達成できる程度」
これはイカロスの帆を、無限に大きくしたのを面積当たりにしたのと同じ状況なんですよ。

138 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 21:25:52 ID:q4GYwcRa
>>133
いや、それは読んだけど、それを加味しても十分じゃん? 何に使うかにもよるけれど、無人探査機なら十分だろう、推進剤を使うエンジンの邪魔になるわけでもないし。



95 : 名無しのひみつ:2010/07 /09(金) 19:38:30 ID:HMez6RQd
まさか、日本が最初にやるとは思わなんだ。


97 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 19:49:31 ID:yFR2sUzG
これって帆の状態さえ良ければ、太陽光が届く限り無限に推力を得られるの?

99 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 19:58:26 ID:CnOg7z92
>>97
その通り。

104 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 20:13:06 ID:1OPNEkLw
>>99
ハイブリッドにした場合、エンジンを中心部に付けるとすると、帆の状態が心配になるな。



103 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 20:12:41 ID:FoUti2cZ
発生推力って帆の面積比例でしょう? イカロスは14mx14mだけど新帆船が1kmx1kmの帆を持ち、排水量が2トンぐらいだとすると帆の面積は5100倍、推力は1.12*10^-3*5100=5.7N。

排水量の2000kgで割ると加速度は5.7/1000=5.7*10^-3 m/s^2、1ヶ月は2.59*10^6 秒だから、1ヶ月の増速分は5.7*10^-3*2.59*10^6=14.76*10^3 m/s=14.76km/s。すごいね。惑星間航行速度の11.2km/sも足せば26km/s。世界で一番速い人工物体になる。

112 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 20:34:07 ID:68uU71ey
>>103
帆船だから排水量? 問題は1km四方の帆の質量かな。アルミコーティングを無視して全部ポリイミドで出来ているとすれば、厚さは2000kg/10^6m^2/(1600kg/m3)=1.25μm

今のイカロスの帆の1/6の厚さ(しかもアルミコーティング計算してない(^^;))で、帆以外のペイロードや展開錘などがゼロでやっとこの条件を満たす。なかなか厳しいんだよな。

あと、惑星間航行速度はもっと速いよ。地球と並んで飛ぶだけで29km/sくらいある。金星にたどり着く頃のイカロスは37km/s以上ある(ソーラーセイルによる加速ではなく、軌道運動した結果の加速)。



116 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 20:40:16 ID:vkG7vmcY
光子推進がSFの話じゃなくなったのか。


122 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 20:52:15 ID:q4GYwcRa
といっても、組み立てるのは重力化だからな。
やはり最終組み立てはISS…

134 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 21:20:04 ID:68uU71ey
>>122
その組立を自力でやっちゃう!ってのもイカロス君の挑戦なわけで。

139 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 21:29:02 ID:q4GYwcRa
>>134
イカロス君がやってるのは、組み立てじゃなくて展開だろう?



129 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 21:07:28 ID:CnOg7z92
mm/s単位で速度差を計る測定精度に驚いた。
イカロス

130 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 21:09:26 ID:FoUti2cZ
>>129
受信してる電波の周波数のズレを見てるだけだから、どってことない。

135 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 21:24:20 ID:68uU71ey
>>130
だが、光速度3x10^8m/sに対してだから、3x10^11の精度だよな。GHz帯の電波でも10^9オーダーでしょ?スペアナで周波数見てわかるわけじゃなし、どうやってるの?100秒くらい全部カウントするの?



137 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 21:24:55 ID:LkkK1eN7
セイルを高利得アンテナとして使えないかな?
電力は原子力電池で発電してさ。

141 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 21:39:58 ID:CnOg7z92
>>137
原子力電池イラネ。

145 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 21:59:04 ID:LkkK1eN7
>>141
ごめん、説明不足だった。
光が届かない深宇宙まで行くんだったら、原子力電池+高利得アンテナの方が良いかな?って話。

147 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 22:09:09 ID:68uU71ey
>>145
光利得アンテナを、ソーラーセイル的な方法で展開ってのは大変じゃないかな?
結構精度いるし。むしろはるかやきくはちぞう系の仕事か。

http://www.satnavi.jaxa.jp/project/ets8/spec.html
http://wwwj.vsop.isas.jaxa.jp/vsop2/satellite/antenna.html

ASTRO-Gは苦労しているみたいではあるが、通信するにはここまでは要らんのかな?



140 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 21:32:54 ID:B+4yEBhR
で、いま時速何キロで進んでるの?

142 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 21:45:11 ID:CnOg7z92
>>140
7/8・地球距離: 18476065km
7/7・地球距離: 18109139km

時速15000kmくらいのスピードで地球から遠ざかっている。



146 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 22:01:38 ID:gFtFet04
ソーラーセールがでかくなれば、発電量が増える。
今後はイオンエンジンとのハイブリットなので、凄い事になりそうだな。

148 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 22:13:59 ID:CnOg7z92
>>146
そこで次の木星探査機には、はやぶさのμ10エンジンより、10倍の電圧を掛けて燃費を3倍向上させた新型のμ10HIspエンジンが採用させる予定。

162 :名無しのひみつ:2010/07/09(金) 22:39:36 ID:FoUti2cZ
>>148
調べたら推力は3倍の30mNだね、8基つけて同時に焚けば240mN。
その木星探査機は50m×50mの帆を張るんだよ2500m^2でしょ。イカロスの13倍だから12mNぐらい。

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18877 :  2010.07.10 Sat 12:57  

またJAXAか
また世界初か
  • #-
  • 名無し隊員さん 
  • [URL]
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18878 :  2010.07.10 Sat 13:06  

イカロスの連凧って難しいだろうか?
展開失敗は、技と高回転させてパージすればいいし。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
  • [URL]
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18879 :  2010.07.10 Sat 13:21  

ソニー千葉がアップをはじめました
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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  • [Edit]

18880 :  2010.07.10 Sat 13:49  

光子力帆船スターライトの時代がくるのか……。
  • #tHX44QXM
  • 名無し隊員さん 
  • [URL]
  • [Edit]

18882 :  2010.07.10 Sat 14:05  

光子力ではなく重力子の開発はまだなのか
  • #-
  • 名無し隊員さん 
  • [URL]
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18883 :  2010.07.10 Sat 14:37  

イカロスの帆の外周に電線をぐるっと何週も巻いて帆を取っ払い、ソレノイド状にしたものに電気流すと磁場が発生する。
その磁場と太陽風との相互作用を推進力に利用しようという技術実証機を、JAXAが2013年に打ち上げ予定だとちょっと前に中の人に聞いた。
十分な推進力を得るにはコイルの直径が64Km必要だとか言っていたけれど、問題は解決できたのだろうか?
まぁ、2013年よりちょっと遅れるかも知れないけれど、イカロスの弟のほうもみんな応援してやってくれ。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
  • [URL]
  • [Edit]

18884 :  2010.07.10 Sat 15:10  

よくわかんないんだけど、もしかしてjaxaってnasaと同じぐらい凄いの?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
  • [URL]
  • [Edit]

18885 :  2010.07.10 Sat 15:26  

18884
例えるなら、ナメック星でのクリリンぐらいの凄さ。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
  • [URL]
  • [Edit]

18886 :  2010.07.10 Sat 15:30  

例えるなら、アニメとハリウッド映画の凄さの違い
  • #5D78iiBI
  • 名無し隊員さん 
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  • [Edit]

18887 :  2010.07.10 Sat 16:09  

実証しちゃうのが変態すぎる
未知への挑戦ってもっとこう失敗100回みたいな感じじゃないのか
  • #-
  • 名無し隊員さん 
  • [URL]
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18888 :  2010.07.10 Sat 16:26  

18886
でもハリウッドよりアニメの方が面白かったりw
  • #-
  • 名無し隊員さん 
  • [URL]
  • [Edit]

18889 :  2010.07.10 Sat 16:34  

18888
ハリウドは、仕事が減って不況だからなぁ…
90年代の半分になったんだっけ?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18890 :  2010.07.10 Sat 16:38  

時速1.11kmで航行じゃなく加速中だろ
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18891 :  2010.07.10 Sat 16:45  

スターゲイザーみたいなもん?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18892 :  2010.07.10 Sat 16:55  

18885の例えが秀逸すぎて吹いた
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18894 :  2010.07.10 Sat 17:50  

これも仕分けられちゃうのん?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18896 :  2010.07.10 Sat 18:51  

変な話しだけど
太陽クラスの恒星があれば理論上動くの?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18897 :  2010.07.10 Sat 18:55  

プロペラ式のソーラーにしたらもっと速くなるんちゃうん?(´・ω・`)
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18898 :  2010.07.10 Sat 19:05  

18891
おおざっぱにならまぁそれであってるはず
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18899 :  2010.07.10 Sat 20:13  

>18894
流石に今それやったらスパコンのとき以上に叩かれるのが目に見えてるからすぐにどうこうってことはないと思うけど
ただJAXA自体が予算削られてるから……
  • #-
  • 名無しさん@零周年 
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18900 :  2010.07.10 Sat 22:41  

遅いな・・
米ロが「原子力の方が良いです!」言いそうだな。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18901 :  2010.07.10 Sat 22:58  

18900
原子力電池は、もう生産中止だから
米ロでも入手は困難だよ。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18902 :  2010.07.11 Sun 01:18  

横浜博覧会の東京電力館だっけ?
ソーラーセールヨットレース。1995年ぐらいに開催とか言ってたような
ずいぶんかかったもんだなー
  • #JalddpaA
  • 名無し隊員さん 
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18903 :  2010.07.11 Sun 02:37  

>>18899
削られないことじゃなくて、増えないことが問題。
ISSへのHTV打ち上げという金のかかるルーチンワークが追加されたのに、それを従来予算内でやってるから当然実験関係の費用にしわ寄せが来る。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18905 :  2010.07.11 Sun 13:05  

質量とエネルギーをどうしても分離して考えたい奴がいてワロタ
  • #-
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