ご覧いただきありがとうございます。今回は宇宙機の熱制御についてお話しします。こちらは私の扱っている断熱材と少し近いものとなっています。ぜひ読んでいただきたいです!宇宙開発といってもいくつかの種類に分類できます。①ロケット②人工衛星③宇宙ステーション④月・惑星探査大まかに分けると上記のように分類されます。これらすべてのものに断熱材は非常に大切となってきます。宇宙空間は空気がない分太陽光を受けることで熱が直接宇宙機に入ってしまうためものすごく熱くなってしまいます。逆に影になっている部分は熱が入ってこないのでものすごく冷たくなってしまいます。太陽光がない状態の宇宙空間の温度は-269℃(絶対温度4K)です。宇宙機(地球の周りにあるもの)に入る熱としては、①直接入る太陽光、②アルペド(地球に入った太陽光が反射して宇宙機に入ることをアルペドと言います。)、③地球赤外放射(地球から放出される赤外線が宇宙機に入っていきます)の3種類です。伝熱(熱が伝わること...そのままですね笑)のメカニズムをお話しします。①熱伝導:固体中の熱移動のこと。お鍋に火をかけると、火が当たっていない部分も時間が経てば暖かくなりますよね。それは熱が高いところから低いところに移動するからです。どうして移動するのかというと、固体には自由電子といって、電子が自由に動けるものがあります。熱を加えることによって電子がエネエルギーを得て自由に動き出します。その動きが徐々に動きが活発でないところにまで到達するので、熱は高いところから低いところに移動します。②対流:固体表面と接する流体との熱移動のこと。流体とは流れる物質(ここでは空気や液体を表します)のことです。宇宙空間には液体も気体もないので宇宙空間では関係ありません。③放射:電磁波による熱移動のこと。温度に応じて物体は電磁波を発しています。例えば、手と手を近づけたときに温かさを感じますよね。これは両方の手が電磁波を放出していて、それを感じているから暖かいと感じるのです。④相変化:物質の相変化による熱移動のこと。気体から液体に変わるとか、液体から気体に変わるとかといった相変化をするときに吸熱、発熱することで熱が移動しているということです。こちらも宇宙空間では関係ありません。以上が大まかな熱の移動のメカニズムとなっています。では、次にどうして熱制御を必要とするのかについてお話しします。パソコンを思い浮かべて欲しいのですが、パソコンをずっと使っていたり、負荷をかけ続けていたりするとパソコンは熱くなりますよね?もちろんスマートフォンとかの電子機器も同様です。これは電子機器を動かすと電気エネルギーを電子回路を動かすのに利用しているのですが、100パーセントの効率で使用することはできないため熱エネルギーとして消費されてしまうからです。パソコンが熱くなったとき、ものすごい勢いでファンが回っていませんか?スマートフォンが熱くなりすぎたときに、熱すぎるからストップしますと表示されませんか?これは電子回路が熱に弱いからです。もし熱いまま使用すると、機能異常を起こしたり、寿命が低下したり、安全性が保証されなくなってしまったりするのです。そのために、熱制御というものが存在します。では、宇宙機ではどのような対策をしているのかについてお話しします。①受動型熱制御システム:放射熱と伝導熱を制御するシステム②能動型熱制御システム:放射熱制御、伝導熱制御、発熱制御、流体伝熱型熱制御、冷却制御の二つに分けられます。中でも最も有名なものとしてヒートパイプが挙げられます。一般的なヒートパイプとは、相変化を利用した熱制御システムで毛細管現象を利用しています。ものすごく細い管に冷媒を入れたヒートパイプを電子機器の近くに置くことで、ヒートパイプに伝わった熱が外に排出されるという仕組みです。ヒートパイプにもたくさんの種類があり、いまだに研究され続けているものです。ご興味がございましたら、「ヒートパイプ」でご検索いただければたくさんの論文が出てきます。日本語のものもございますので、ぜひご覧になってください。ものすごく長くなりましたが、最後までご覧くださりありがとうございます。本文の方をクリックしてみていってください!ご支援いただけたり、拡散してくださるとものすごく嬉しいです!ありがとうございました!
ご覧いただきありがとうございます!本文をクリックしてみていただけると嬉しいです。さらにご支援・拡散していただけるともっと嬉しいです!残り日数があと5日となりました。今振り返るととても早かったなと感じます。最初の頃は、沢山の方に見てもらって宇宙好きの人やご支援をしている方々がご支援してくださるのではないか、と甘い考えをしていました。現実はそんな甘いことはなく、自分の成長のためのこのプロジェクトは他の方と比較してみてパトロン様に利益がない、直接誰かの支援になるようなことではない、共感するような内容ではない、などなどたくさん考えさせられることばかりでした。たくさんの方に見てもらっても、ご意見やご感想はもらえないし、もちろんご支援だっていただけない。じゃあ、ご支援いただくにはどうしたらいいのか、そんな風に考えるようになってきました。私はもともとネガティブな思考で、「あぁ、もうだめだ」、「もう無理」とか暗い考えばかりしていました。しかし、このクラウドファウンディングを続けていく中で、何人かの方がご質問やアドバイスをしてくださりました。本当に感謝申し上げます。そのアドバイスを読んでみて、「あぁ、こうすればもう少し共感してもらえるのかな」、「確かに実名、顔写真ないと怪しいよね」とか前向きな考えをすることが多くなってきました。こうして私の性格が少しでも良い方向に変わっていけるよう努力しなければなと考えています。こんな怪しい私にご支援くださったパトロン様方には本当に感謝してもしきれません。リターンもパトロン様にはほとんど利益のないものばかりで、パトロン様のお気持ちをいただいている状態です。そのことを忘れずに、宇宙開発に貢献できるエンジニア、未来のリケジョがもっと勉強しやすい、働きやすい環境になるようもっと前例を作っていけるエンジニア、たくさんの方が便利に生活できるようにするエンジニアになりたい。そのために、学生の間にたくさんの経験をして、たくさんの方と交流して、日本だけでなく、海外にも通用するようなエンジニアになるためにアメリカに短期留学します。本気で理想のエンジニアになれるまで、絶対に諦めない。そんな気持ちでやっています。現在、アルバイトを掛け持ちしてどうにか資金を集めています。(このプロジェクトがサクセスするとは最初から思っていなかったのです。)最低限の資金を集めることはどうにかできるかもしれません。しかし、私には持病があり、いくつかのアレルギーを持っています。幼少のこと発症しているため、症状はかなり緩和されたとはいえ環境が大きく変わってしまうことからいつもならでないことでも症状が出てしまう可能性があります。事前に病院でその対策用にお薬をもらいに行く予定ではありますが、緊急の時のお金は用意できません。そのためにご支援をいただきたいのです。私の持っているアレルギーは、食物アレルギー(卵、えび)、動物アレルギー (犬、猫...)、花粉症、アトピー(大学生になってから少し悪化しており、現在も背中、お尻が傷だらけになってしまいました)です。どうか、こんな私でもご支援いただけると嬉しいです。最後までご覧いただきありがとうございました。最後まで、自分から見てもらえるよう努力することを忘れずに頑張ります!
ご覧いただきありがとうございます。今回は宇宙ロボットについてお話ししようと思います。宇宙ロボットには主に3種類のロボットがあります。①軌道上ロボット:ロボットアームなど→クレーン型の大きな対象物を扱うロボット、精密作業型、自由飛行型の3種類に分類されます。②惑星ロボット:天体上で動く→これにはたくさんの課題があり、熱環境の厳しさ、惑星に対する知識の乏しさ、人間による物理的なサポートの不可、エネルギー補給の厳しさ、重量制限の厳しさです。③船外型ロボット:課題が残っている→たくさんの技術が必要となっており、宇宙環境に適合するハードウェア、無重力での運動制御技術、自律性と技能を高める技術、地上からロボットを使役する遠隔操作インターフェース技術などです。宇宙ステーションミールをご存知でしょうか。これは1986年2月20日から2001年3月25日まで使用されていた宇宙ステーションです。これはアメリカと旧ソ連が初めて共同開発したものです。冷戦時はアメリカと旧ソ連は宇宙開発でお互いに競い合っていました。そのため、宇宙開発が進んだとはいえたくさんの犠牲者が出ています。そんな犠牲は今はないのですが、決して繰り返されてはならない歴史です。この宇宙ステーションミールの構造は国際宇宙ステーション(通称ISS)の基礎となり、ISSでも同じ構造を取られています。最後までご覧いただきありがとうございました。皆様のご支援・拡散をよろしくお願いします。
ご覧いただきありがとうございます!本日新たにパトロン様にご支援いただきました!ご支援いただいた方には本当に感謝申し上げます。応援してくださっていることを胸に留学ではしっかりとたくさんのことを吸収して自分の力となるよう努力してまいります。残り日数が少なくなってきましたが、たくさんの人に見てもらう努力をしていかなければならないと思っています。ただただ公開して、見て欲しいなと思っているだけでは何も始まらないので、自分から売り込むことも大切なのではないかと思います。もちろん大半の方が迷惑だと思われるかもしれません。批判が来るかもしれません。自分にとって嫌な言葉をかけられるかもしれません。でも、この企画は自分から立てたものだし、他の方にとってはどうでもいいものかもしれない、というのを承知で始めたものなのだから、さらに私のプロジェクトはご支援いただけたら誰かがすぐに救われるといったような直接的な社会貢献ではないし、リターンもパトロン様のお気持ちをいただいている形となっています。(私ができることはお礼をすることと留学中に得られた情報を皆様に還元することだけです。情報は今の世の中重要となっているので、ちょっとは魅力的かなと思ったのですが、そうでもないようですね笑)悲観的なことばかり考えているのではなく、パトロン様にご支援いただけただけで奇跡だ!と思って見てもらう努力をしていきたいと思います!最後までご覧いただきありがとうございました!クリックして本文を読んでいただけると嬉しいです。ご支援くださるともっともっと嬉しいです!ご支援いただけなくても、拡散していただけると嬉しいです笑
ご覧いただきありがとうございます。今回は宇宙推進についてお話ししようと思います。少しでも宇宙工学に興味を持ってくれる方(特に女子!)が多くなってくれることを期待してできるだけわかりやすくをモットーに書いていきたいと思います。ご質問がございましたら、お気軽にコメントしてくださいね!お待ちしております。さて、今回は宇宙推進ということですが、エンジンについてのお話です。宇宙で使用されるエンジンは大まかに分けて2種類あります。一つはロケットに使用されるエンジン、もう一つは人工衛星などに使われるエンジンです。ロケットに使用されるエンジンは地球から脱出するのにとても大きな力が必要です。地球には重力という地球に引っ張られる力が存在していることや空気が存在していることによって、地面を歩く力よりもジャンプする方が力がいるように、地面からまっすぐ宇宙を目指すロケットにはたくさんの力が必要です。それに対して、人工衛星のエンジンは小さな力で十分なのです。その理由としては、宇宙空間には空気が存在しないため、空気抵抗がないので慣性の法則がそのまま適用されて、方向転換する際にしか力はいりません。慣性の法則とは、物体に力を働かせない限りその物体は静止している(または等速運動をし続ける)という法則のことです。この慣性の法則はニュートンが作り出した法則のうちの一つです。一般的には、ロケットのエンジンには化学推進、人工衛星のエンジンには電気推進が使用されます。まず、化学推進について説明します。化学推進とは、化学の力を利用したエンジンとなっています。すなわち、化学反応を利用してエネルギーを得ているということです。ロケットのエンジンには燃焼室といって化学反応を起こす部屋があります。そこで推進剤の燃焼熱をノズルといってだんだん太くなっていく円筒からガスとして放出して運動エネルギーに変換します。これは、車のエンジンと似たような原理であると思います。次に、電気推進について説明します。こちらはプラズマと呼ばれるものを作り出して推力(先に進める力)を得る方法です。プラズマとは気体をさらに加熱することで作り出すことができます。簡単に言ってしまえば、原子をイオン状態にしたような感じです。電気推進はこのプラズマというものを推進剤から作り出し、電気的に加速・排出することで推力を得ることができます。こちらは化学推進と比べてとても燃費が良いのですが、推力が圧倒的に小さいので空気抵抗のない宇宙空間でのみ利用されています。昨夜のうちにあげたかったのですが、お家の手伝いしていたら遅くなってしまいました。最後までご覧いただきありがとうございました。ご興味がございましたら、クリックして本文を一読いただけると嬉しいです。ご支援いただけるともっと嬉しいです。よろしくお願いします。