ネタメモ００２（成層圏プラットホーム）

ナイトさんのお誕生日が近いので「ちょこっとコース」で課金してみたハヤカワさん。しかし、近所のローソンでネットキャッシュを買おうとしたら、最低金額が２０００円でやんの。昔は１０００円からあったような気がするんだけどなあ。おかげでサイフが空っぽになっちまったよ。

はいっ、ここまで愚痴。



さて、そろそろ商業宇宙旅行が視野に入ってきた今日この頃なので、宇宙に行く方法について考えてみよう。

米国のスペースシャトルが退役目前ということもあり、これからしばらく宇宙に行くには旧来の使い捨てロケットに頼らざるを得ない。商用衛星を打ち上げられる規模ならアリアンやＨ－ＩＩとかもあるけれど、有人となると現状ではロシアが運用しているソユーズ一択になってしまう。厨華なんだか有人宇宙機を打ち上げたけど、安定した打ち上げができるほどではないようだ。技術的にもソユーズの劣化版でしかないみたいだし。まあ、将来を見込んで海南島に打ち上げ基地を作ってるみたいだが。

だがしかし、ハヤカワさんの考えるところによると、地上からの打ち上げ方式では、コスト的に安定した商用宇宙旅行は難しいと思うのだ。ロケットなんていうものは燃料がほとんどの重量を占めていて、あとはモーターとガワだけだとはいっても、打ち上げが増えれば使い棄てられる資源も無視できないものになるし、やぱり将来的には往還機が必要になるだろう。

軌道エレベーターっていう手も考えられているが、これはちょっと技術的に未来過ぎる。これができとしても、あと何十年かかかるだろうし、その間を繋ぐ技術として往還機が欲しい。宇宙旅行のロマン的にも。

しかし、最初の往還機であるスペースシャトルは残念ながらコスト的には大失敗だといわざるを得ないものだった。

機体の製造コストが高騰したのもあるが、運用コストの増大はそれ以上だったようだ。試作の段階で耐熱タイルがボロボロ剥がれたり、運用が始まってからは帰還のたびに耐熱タイルを張り替えなけりゃならなかったりな。本来往還機はコスト削減のために企画されたはずなのが、蓋を開けたら使い捨てよりコストが高くなっちゃったのだ。
それでも、大容積の貨物を搭載したまま打ち上げたり、衛星を回収して地上に持ち帰るなどという仕事は、他国の往還機が計画段階から進んでいないこともあって需要があり、今までだましだまし使われ続けてきたわけだ。

宇宙開発が進んでくれば、こうした需要は増大すると考えられる。まあ衛星の修理なんかは宇宙空間でできるようになればそこでやることになるんだろうが、そうした仕事に必要な施設を構築するためにも、当分の間は地球からモノを運んだり、宇宙から降ろしたりなくてはならない。

んで、往還機が難しいのは、宇宙へ行く機能と大気圏を飛ぶ機能の両方を同時に持っていなけりゃならないところだ。

大気圏を効率よく飛ぶためには、大気中を利用できるエンジンと翼があったほうがいいが、これは宇宙に行くとまったく機能しない無用の長物だから、宇宙に無駄な重量を運ばなければならないことになる。

宇宙を飛ぶためだけの装備だと、揚力を発生させて機体を支える翼がないから、大気圏を飛ぶには常に音速以上である必要があるし、大気中の酸素を酸化剤に利用しないエンジンは酸化剤を同時に持っていかないと動かないから、これも無駄な重量を抱え込むことになるわけだ。

両方で動作するエンジンがあればいいんだが、今のところそこまで都合のいいエンジンは存在しない。

次に問題になるのが大気圏再突入時に発生する熱。
そらもうハヤブサが燃え尽きたり、スペースシャトルが燃え尽きちゃったりするぐらいすごい熱が発生するんだから大変だ。

ただ、この熱なんだが、大気の圧縮熱と摩擦熱が大部分を占めるということだから、降下速度を遅くすることができれば下げることができるんじゃないだろうか？　で、これを実際にやってみたのが民間で初めての有人宇宙機に認定されたスペースシップワンだ。宇宙空間といっても、厳密に言うと準軌道高度への弾道飛行なんだそうだが、この機体は大型の翼というかエアブレーキを備えていて、降下時はこれを利用して速度を遅くすることでスペースシャトルほど耐熱構造を強化せずに済んでいるわけだ。

で、スペースシップワンのもう一つの特徴は、ある程度の高度までは母機に吊り下げられて移動し、そこからロケットモーターを噴かして宇宙まで飛ぶのだ。これは、宇宙までの距離を少なくできるし、速度０からの加速もしなくていいから燃料の節約になり機体を小型化できる。つまり、宇宙に運ぶ重量を減らせるからエンジンも小型でいいということになる。

もっとも、この考え方自体は古くからあるもので、スペースシップワンのオリジナルではない。過去には米国のＸ－１５なんかがＢ－５２を改造した母機から発進して宇宙に行っている。最大到達高度は１０８ｋｍぐらいだから間違いなく宇宙空間だ。

それと、発射時の騒音や安全性という点でも空中発射は有利だ。宇宙ロケットの打ち上げは地球の自転で発生する遠心力を利用するため、赤道近くが望ましい。さらに、打ち上げに失敗したとき地上に被害が及ばないように、打ち上げ基地の東側が海上や無人の荒野であることも重要だ。宇宙に出るまでに他国の領空に入ってしまうと、領空侵犯にもなりかねない。北は気にせずやるが、まあこれは多分に嫌がらせの意味もあるから向こうにとっては失敗してもそれなりに意味があるのかもしれない。

このため、米国はフロリダ半島東側のケープカナベラル、ＥＵはフランスの海外県である南米ギアナ、日本は種子島と内之浦を基地として利用してきたわけだ。ロシア（当時ソ連）は低緯度地域に海に面したような場所がないため、内陸のバイコヌール基地を作った。こう考えると、フィリピンなんか打ち上げ基地を誘致するといいのかもね。まあ、アメリカ以外のを作ろうとすれば横槍が入るだろうけど。

空中発射の場合はこうした制約はあまりない。太平洋や大西洋、インド洋といったなんの障害もない場所まで母機にぶら下げていけばいいんだから。


で、次は帰還の話。

スペースシップワンもＸ－１５も帰還は滑空して地上に着地するようになっている。

これは、地上基地のほうが整備やなにやらで有利だということもあるが、両者が帰還時には動力を持たない滑空機であることも影響しているだろう。現状の技術では高速で降下してくる滑空機、しかも一般的なグライダーのような機動性は持たない、を空中収容するなんてことは不可能に近いのだ。

空中収容の場合、母機と往還機が両方とも動いているから、会合点を厳密に計算しないといけないことになる。しかも、往還機が滑空機だとほぼ落ちていくだけだから、多少速度を変えたり左右に動くことはできる、ほぼ一発勝負になってしまう。往還機がいわゆるグライダーみたいに巨大な翼を持っていれば別だが、地球から飛び出したり、大気圏に再突入するときの速度から考えると現実的ではない。

しかし、地上基地への帰還の場合、地上の天候などの条件によっては帰還ができない場合がある。スペースシャトルみたいに地球上のあちこちに基地を用意したり、それらが利用できない場合は地球周回軌道上で待機することもある。乗員用酸素や食料残量、バッテリーといったとの勝負だから、これは最後の手段だといえるだろう。

で、ハヤカワさんがこういうことを考えていったところ、成層圏辺りにでっかいプラットホームを浮かべて、そこで打ち上げや回収をやるってのはどうよ？　っていうことになったわけだ。キャプテンスカーレットのクラウドベースみたいなのをね。

やっと結論というか、思考の開始点までやってきた。

次は、これを実現するために必要な技術なんかを考えてみよう。


※さっき１００ＨＩＴ超えた。約１か月かかったねえ。早いのか遅いのかようわかりませんが、来てくれた人はありがとう。←１０月６日深夜

※１０月７日はスミスさんのお誕生日。忘れずにお誕生日プレゼントをもらいにいかないと。←もろた

※ハヤカワさんがお話を作るときは、こうやって最初に物語の舞台になる場所について有り得ることや有り得ないことを徹底的に考えていく。すると、そこでいったいどんなことが起こるのかということがわかる。お話をご都合主義にしないためには、ここをどれだけ細かく作れるかがカギになる。
舞台ができてしまえば、そこにキャラクターを配置して、あとはハヤカワさんがキャラクターが行動を起こすための状況を組み込んでやることで、お話は自動的に動き出してくれるのだ。
例えば、成層圏のプラットホームで爆発事故が起きたとしよう。すると、外は大気圏内とはいっても人間が生身で出て行くことはできないような場所だから、内部でどうやって解決していくかということになる。もし外に出るならそれなりの装備を用意しなくてはならない。それをどうやって手に入れるか？　とかね。少なくともパラシュートを背負って飛び降りるなんてことはできるわけがないので、そういうことはやっちゃいけないというお約束ができる。
お約束があれば、それを破る方法を考えることもできる。
人間は宇宙空間に生身で放り出されるとすぐに死んでしまう。一般的な常識ではこうなんだが、実は訓練された宇宙飛行士なんかだと、生身のままでも１～２分間は行動できるらしい。呼吸が可能ならもう少し延ばすこともできるようだ。
となると、爆発事故で外に放り出されても、そのぐらいの時間でたどり着ける距離に安全地帯があれば、生還することも可能だということになる。安全地帯がギリギリの距離であればあるほどエピソードとしては面白くなる。
ハヤカワさんがグダグダと長文を書いているのは、こうした理由からであって、何の意味もないことではなかったりするんだ、ということ。書かないと考えが整理し難いからね。まあ言い訳ですわね。

※１０／１１　なんだか体調悪ぅー。追記するようなことが頭でまとまらない。