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    常識と非常識:北朝鮮衛星騒動から考える
     2009/4/5追記 開設以来のヒット数にびっくりしています。それだけ興味を引く話題だったのでしょうか。
     さて、本記事を読む前に、いくつかご注意願いたい点を書いておきます。
    ・筆者は一介の宇宙ファンです。専門家ではありません。
    ・地球を回る軌道には、東西方向と南北方向(極軌道)がありますが、今回取り上げたのは東西周回軌道です。極軌道の場合の打ち上げ方向は、おおむね東ではなく南です。
    ・思い違いや間違いがありましたらご指摘下さい。
     なお、この更新でいくつか間違いを訂正し、加筆しました。

     さて、北朝鮮の打ち上げが数日内に迫っているようです。
     人工衛星搭載のロケットであろうがミサイルであろうが(個人的にはロケットかと思いますが)、推進原理は同じなわけで、そこはロケット打ち上げ好きの私としては興味のあるところ。
     興味があれば情報収集するわけで、この一週間、主に個人サイトを読んできました。注目していたのは、ロケットや人工衛星の打ち上げがどんなものなのかがどれほど拾われているかです。

     けれど・・・これが意外と少なかったのです。
    「真上に打ち上げりゃいいのに、なんで日本の上空を通るように打たなきゃならんのさ」
    「他国の上空に向けて(他国に向けて)ロケットを発射するという国はほかにない」
     個人サイトでは、こんな記事がけっこうありました。新聞に時折ロケットの飛行経路図が載っていたので安心していたら、どっちに飛んでいくのかはあまり知られていなかったらしいです。
     ちょっとびっくりしましたが、まあ、宇宙開発ファンってレアですからねえ。
     ついでに、「なぜ北朝鮮は日本に向かってミサイルだかロケットだかを飛ばそうとしているのか」という解説を。

     ロケットがまず上に昇っていくのは、大気の影響が少ない高度まで早く行くためです。充分な高度に達したらすぐに東に向きを変えます。 これは、効率的に飛ぶために必要なこと。なぜ東向きなのか、といえば、地球の自転方向が西から東だから。ロケットは、軌道に達するためにエンジンの推進力だけでなく、自転で発生する遠心力も借りるのです。
     たとえて言うなら、ハンマー投げの選手が投げる前に体を回転させるようなもの。あれは遠心力を使ってより遠くに飛ばそうとしているわけです。
     北朝鮮から見て東=日本に向けて打ち上げるのは、衛星打ち上げと考えた場合は普通の事なのです。(ロケットの性能が低いなら、なおさら必要な事でもあります)ただし、射場の立地や国家間の問題など、諸々の理由で素直に有利な方角に打ち上げない・打ち上げられない場合もあります。(例:イスラエルは、他国との摩擦を避けるため、打ち上げの際は西側、地中海に向けている)
    6   H2AF13_0914_005hosei.jpg   IMG_8132.jpg
    (左・中:金木犀撮影のH-IIA13号機、右:霧島さん撮影のH-IIA11号機)
     参考写真。これは日本のH-IIAロケットの写真です。なお右だけ号数が違うのは、手持ちで上空まで綺麗に見えている写真が、11号機の分しかなかったためです。基本的に見える方角に差はありません。
     左の写真を見てください。多くの方は、ロケット打ち上げというとこのような写真をイメージすると思います。確かに、まっすぐ上に飛んでいるように見えます。
     次に、真ん中の写真を見てください。この時点では、少し斜めに飛んでいるのが分かります。北側から撮影しているので、やや東側に傾いて飛んでいます。
     最後に右の写真を見ると、上側で噴射炎が逆「く」の字型に曲がっているのが分かります。これは、上空で飛行経路を左上方向(=東側)に変えたためです。このように、充分な高度に達したロケットは地球の丸みに沿って飛ぶようになるため、地上から眺めると水平線に向かって落ちていくように見えます。

     また、どこの国のロケットも、飛行中に他国の領空を通過しないという事はほとんどありません。
     日本はたまたまユーラシアの東縁にあるおかげで太平洋に向かって打てるので、他国上空を通過する事が少ないだけ。内陸部のバイコヌールから打ち上げられたソユーズのブースタはシベリアに落下しますが、ほぼ無人地帯なのであまり表面に出てこないです(シベリアにはロケットの残骸がごろごろしているという話を聞きます)。中国の酒泉宇宙センターから長征を打ち上げた場合、型式と軌道によっては日本の上空を通過したような(定かではないです)。読売新聞の図によれば、酒泉の発射方向は台湾側になっています(「代表的な」打ち上げ方位らしいので、例外もある?)いずれの国の場合も、予定飛行経路は事前に航路安全情報として通報されています。

     結局何が書きたかったのかといえば、人工衛星打ち上げなら東に飛ばすのが当然より有利で、真上に打ち上げて人工衛星にするのはまず無理、ということです。つまり、北朝鮮が飛ばすのが人工衛星搭載ロケットなら、どう頑張っても特殊な軌道設計をしない限り日本領空を通過するほかないのです。
     このあたり、うまく説明できないのですが、
    北朝鮮の発射場がある舞水端里(ムスダンリ)から日本の東北地方に向けて発射することは、性能面や技術面だけを考えれば合理的かもしれない。しかし国際社会がどう受け止めるか全く考慮していない打ち上げ方法だ。
    2009年4月4日 ヨミウリオンラインの記事
    この意見に賛成したいです。
     だからといって、これをもって北朝鮮が人工衛星を打ち上げようとしているというつもりはありません。ミサイルでも同様の飛ばし方をすることは十分できますし、日本に対する示威ならなおさらでしょう。うがった見方をすれば、北は「人工衛星打ち上げなら東に飛ばすのが当然」という意識を逆に利用しているのかもしれません(あくまで推測ですよ?)。
     しかし北朝鮮も日本の反応ぶりも、はた迷惑な話ですねえ。報道も少し過剰ではないでしょうか。ちょっと軍事アレルギーが強すぎるように思います。・・・あ、でも、これをきっかけに宇宙開発に興味を持つ人が出てくれば、私としては嬉しいかも。
     蛇足はこのくらいにします。私は宇宙開発ファンであって、国際政治について語るのは趣味ではありません。

     なお、過去の日本のロケットの飛行経路について知りたい方は、JAXAのサイトから「ロケット打上げ及び追跡管制計画書」をダウンロードしてみて下さい。図がついています。

     この調子だと、北朝鮮上空に静止衛星を浮かべる事ができると信じている人も多そう。地上から見て人工衛星が止まって見えるのは、静止衛星軌道に浮かべた場合のみです。これは赤道上空約3万5000kmにしかない、かなり特殊な軌道です。
     つまり、北朝鮮直上に静止衛星を浮かべるのは不可能です。その昔、情報収集衛星を北朝鮮上空に静止させろといった議員がいたそうですが。

     あと、「燃料が猛毒。だから北朝鮮はうんぬん」という話ですが、ヒドラジン(非対称ジメチルヒドラジン:UDMH)は、ロケットではケロシン・液体水素と並んでごく普通に使われている燃料です。確かに毒ですが、宇宙開発の世界では珍しくない燃料なので、私は「今更毒性で騒いでもなあ」と思ってしまいました。
     ついでに、よく使われる理由を二つ挙げておきます。
     一点目。この燃料は四酸化二窒素などと混合すると自己着火するので、エンジンに点火機構が不要になるという利点があります。(これは軽量化にも役立つようです)
     二点目。常温で保存可能なので、即応性があり保管に大がかりな設備が不要です。

     さて、長々と書いてしまいました。この辺で切り上げることにします。

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    この記事のコメント
    全く同じ質問を、今日、会社で同僚にされました。意外とそう思っている人が多いのかもしれません。だから日本の上空を通過する=イクナイ!キケン! って発想の人も結構いるのかも。

    自分にとってもカルチャー者ショックでした。
    2009-04-04 Sat 03:51 | URL | 鳥坂 #A.uUbU0s[ 内容変更]
    []
    とても参考になりました。
    4月4日が危ないという噂をいくつか目にしたので、いちおう休みだし自宅で母と過ごそうかな、と思っていました。
    どんな事態になるにしろ、混乱が生じなければいいですね。

    しかしただの人工衛星だった場合でも、ロケットについて知識のない多くの人が「示威行動した・された」と取るだろうことは、どちらの国の政府も計算しているのではないでしょうか。そうなると何が狙いなんだ、と限りなく妄想が拡がっていくようです。
    2009-04-04 Sat 04:33 | URL | ntr #-[ 内容変更]
    []
    だから、やっぱり、人工衛星だって。
    2009-04-04 Sat 11:26 | URL | あざらし #-[ 内容変更]
    []
    >>鳥坂さん
    「日本の上空を通過する=イクナイ!キケン! って発想の人」
    けっこういるみたいですね。

    >>ntrさん
    お役に立ったなら何よりです。
    「ロケットについて知識のない多くの人が「示威行動した・された」と取るだろうこと」
    これが一番の問題でしょう。基本知識がないだけに、事実を説明するのも大変そうです。恐れるのは、誤解がとけないことです。
    詳しい考察は「松浦晋也のL/D」http://smatsu.air-nifty.com/lbyd/にありますので、ご参考まで。

    >>アザラシさん
    飛行原理は一緒なので、あえて区別していません。細かい仕様を抜きにして考えれば、ペイロードの差だけだと思っていますので。
    いずれ、今回の記事はそちらに主眼を置いていませんので、ご了解を。

    ===============================
    「衛星打ち上げロケットかミサイルか」もしくは「衛星か核弾頭か」というならともかく、「人工衛星かミサイルか」という比較は正しくないでしょう。
    片方はぺイロード、片方は機体です。
    2009-04-04 Sat 13:46 | URL | 金木犀@管理人 #NrBA8kAs[ 内容変更]
    こんにちは。ロケット関連で検索して辿り着きました。

    ふたつほど質問なんですが、過去に、トラブルが発生した場合に、他国の領海・領土にロケットの破片が落下するような打ち上げコースを採用したケースって、結構、存在したのでしょうか?

    それと、「酒泉宇宙センターから長征を打ち上げた場合」と書かれておられますが、このケースにおいて、トラブルが発生した場合、日本の領土・領海に破片が落下する可能性があるコースだったのでしょうか?

    今回の北朝鮮のような、トラブルが発生した場合、他国の領土・領海に破片が落下する可能性のあるコースでロケットを打ち上げたという事例を探しているのですが、ご存知でしたら、教えてください。
    2009-04-04 Sat 17:33 | URL | d(l)4 #mQop/nM.[ 内容変更]
    []
    >>d(l)4さん
    結構かどうかは見る人の主観によって変わるので何とも言えませんが、日本から南北周回軌道に投入する打ち上げコースを設定した場合、かなりの確率でフィリピン本土・領海の上空を通る事になったと記憶しています。近い例だと、この1月のH-IIA 15号機は、第一段の落下予想域がかなりフィリピンに近いです。(JAXAのページで「平成20年度冬季ロケット打上げ及び追跡管制計画書」というPDF文書を検索してみてください。最後の方に落下予想域の図があります)
    日本のロケットのフェアリングは軽く作ってあるので、海に浮きます。場所は失念しましたが、他国の海岸に漂着した事があったようです。それ以来、落下予想域に船を出して回収するようになりました。

    酒泉は、google mapあたりで、酒泉の座標(北緯40度36分/東経99度54分、Google方式だと40.36,99.54)を入れて、位置を調べてみてください。そこから緩い角度で南東に線を延ばすと、沖縄あたりの上空を通過するのが分かると思います。http://maps.google.com/maps?hl=ja&lr=lang_ja&oe=UTF-8&q=40.36%2C99.54&num=50&um=1&ie=UTF-8&sa=N&tab=wl

    本文にも書きましたとおり、他国の領土領空を通過しない打ち上げの方が珍しいと思いますよ。世界の射場を書いた図を見てみると分かりますが、なるべく影響を少なくするため、射場は海側、とりわけ南・東の海岸線に集中しています。
    2009-04-04 Sat 18:02 | URL | 金木犀@管理人 #NrBA8kAs[ 内容変更]
    ご回答ありがとうございます。

    JAXAの資料を見ましたが、H-IIAだと、第1段の落下地域は、フィリピンを越えるわけではなくて、その手前あたりで落ちるんですね。もっと多段になると、フィリピンを越えて落下するコースとかになるんでしょうか。

    中国の件ですが、沖縄あたりを越えて、第2段や3段が落下するようなコースを選択した事例が実際に有ったんでしょうか?ちょっと気になります。

    多段式ロケットの2段が他国を越えて落下するようなコースをとったものが有ったのかどうか、というかテポドン1号が「初」だったんじゃないかなー、とか思ったんですが、第2段、3段あたりは、結構、他の国を越えていくものなんでしょうか……。

    射場の位置を見ると、現在までにロケット実績の有る8ヶ国は、こういう勇気あるコースにならないよう配慮してるぽいですけど。
    2009-04-04 Sat 19:17 | URL | d(l)4 #mQop/nM.[ 内容変更]
    イスラエルはロケット打ち上げの際、打ち上げ能力の3割を犠牲にして、一旦地中海(西側)に向けて打ち上げ、上空で東に進路を変えているそうです。

    なお、北朝鮮上空に静止衛星、というのは、準天頂衛星によって擬似的に実現可能です。

    ちなみにH-2Aロケットのフェアリングは、先日、その一部が沖縄の離島に漂着しました。
    2009-04-04 Sat 23:03 | URL | 海A #4K9gFDgQ[ 内容変更]
    右の写真ですが、下方でも逆「く」の字に折れているのが分かる
    ように、この写真の中でH-IIA/F11は大きく2回飛行経路を変えて
    いることになりますね。
    2009-04-05 Sun 21:05 | URL | 霧島 #OmEQ3VCk[ 内容変更]
    []
    >>d(l)4さん
    中国の飛行計画書は、手元にないです(もしかしたら機密扱いでネット上に開示していないのかもしれませんが)。よって、「実際に有ったのか」というご質問にはお答えできません。
    ただ、日本の場合の打ち上げコースから推測して「無かった方がおかしいんじゃないか」と考えています。

    >多段式ロケットの2段が他国を越えて落下するようなコースをとったものが有ったのかどうか、というかテポドン1号が「初」だったんじゃないかなー、とか思ったんですが、第2段、3段あたりは、結構、他の国を越えていくものなんでしょうか……。

    その通りです。というか、他国上空を超えなければ衛星打ち上げは不可能です。
    例を挙げましょう。ソユーズを打ち上げるバイコヌール宇宙基地はカザフスタンにあります。この国は内陸国ですから、どちらの方向に打ち上げても他国上空を通過します。当然、上段部は他国の領域に落下する可能性があります。
    国際的には、衛星軌道に達するまで通過する全ての国に事前通告をしているはずです。国際的な取り決めがあったかどうか、ちょっと思い出せませんが、通告しておかないと後で大きな問題に発展しかねませんから・・・。

    ちなみに、打ち上げが成功した場合、最終段は基本的に地球に落ちてきません。そのロケットで人工衛星を打ち上げられるという事は、最終段が少なくとも第1宇宙速度(地球周回軌道を維持するのに必要な速度:おおむね秒速7.9km)に達していなければなりません。この速度を出した物体は地球周回軌道に留まりますので、必然、最終段は、そのまま軌道を回る事になります。日本のH-IIAは2段式ですから、地球に落ちてくるのはブースタ・1段目・フェアリングです。

    >>海Aさん
    コメントありがとうございます。
    イスラエルは初耳でした。
    準天頂衛星構想は知っています。しかし、これは静止衛星ではないので書きませんでした。言葉足らずだったようです。
    フェアリング漂着は沖縄でしたか。いま調べてみたら、他にも数ヶ所漂着地があるようですね。

    >>霧島さん
    ご指摘ありがとうございます。最初の逆「く」の字は、風に吹かれて噴射炎が流れた形だと思っていましたが・・・どうでしょうか。それとも、いったん画面奥方向に飛んでから、左上方向に進路を変えたんでしたっけ? すみません、私の記憶が定かではないです・・・。
    2009-04-05 Sun 22:47 | URL | 金木犀@管理人 #NrBA8kAs[ 内容変更]
    実はもう一枚、繋がる写真があります。
    http://homepage2.nifty.com/kirishima/F11.jpg

    画面真ん中の左に折れた箇所が、前述の写真・下方逆「く」の字の
    部分になります。

    …ですので、前述の写真は斜めに撮っていることになります。(^^;)
    2009-04-06 Mon 01:21 | URL | 霧島 #OmEQ3VCk[ 内容変更]
    []
    >>霧島さん
    ありがとうございます。
    なるほど、そういうことでしたか。
    2009-04-06 Mon 11:35 | URL | 金木犀@管理人 #NrBA8kAs[ 内容変更]
    []
    2007年10月24日、四川省の西昌宇宙センターから嫦娥1号の打上げ中継を見ていた時に流れたリアルタイムCG(の一部)です。
    画面の「湾」は台湾。
    太平洋に抜けながら日本列島も見えた記憶がありますね。
    斜め上のアングルなので実際の経路は不明です。(そもそもCGだし。)
    http://belle-vue.asablo.jp/blog/img/2007/10/24/44953.png

    打上げ中継見つけましたよ。
    奥のモニターに飛行経路?らしきものが見えますね。
    http://www.youtube.com/watch?v=M089-6mrq3w&feature=related
    2009-04-06 Mon 15:09 | URL | ALUMII #fYFfjCTQ[ 内容変更]
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