竜太のテクニカルメモ

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宇宙エレベーターのねじれ対策

竜太です.どーも.

今回,宇宙エレベーターに関してどこにも見たことがないねじれ対策を思いついたのでお伝えします. その前にそもそもねじれ対策って何?っていう人にご説明しましょう.

宇宙エレベーターはねじれる

宇宙エレベーターは高速で上昇・下降するエレベータールームである通称『クライマー』と呼ばれる部分があります. このクライマーは宇宙エレベーターの移動距離が長いために長いワイヤーなどで吊る必要があります. この移動距離が長いため,実用的なクライマーは時速100km以上程度では上昇・下降できる必要があります. ところがここで大きな問題が発生します. ワイヤーを直吊りでもワイヤーをタイヤで登る方式でも,ワイヤーが激しくねじれてしまうのです. このねじれはクライマーの先端付近にどんどん蓄積されて,発熱や脱輪が起きてしまうはずです. 私の予想では5000°程度の発熱が起こるし,摩擦も大きくなってとても時速100kmで上昇できないはずです. もちろん,そんな高温に耐えられる丈夫な素材も存在しません. 従来,私が調べたどの宇宙エレベーターもこのねじれ対策の抜本的な解決策を提示したものはありませんでした. テレビで見た神奈川大学のグループもそうでしたし,もっと本格的に開発を進めている大林組の資料を見ても どこにもこの対策は書かれてませんでした. 一体この対策はどうしたらよいのでしょうか?

様々なねじれ対策

そこで最も単純にはねじれないようにワイヤーを増やす案が考えられます. 例えば上から見て正方形をなすように4つの頂点でワイヤーを吊るなどです. 一見いいように思えますよね? ところがこれじゃあだめなのです. 宇宙エレベーターぐらい長い距離吊ると簡単にこの対策ではねじれてしまうのです. ワイヤーを100本にしてみてもダメです. そこで今度は幅広のベルトで吊る案が考えられます. でも,こちらはもう明らかでしょう. これでもねじれは増幅してしまって全くうまくいかないはずです. 一体ねじれ対策はどうしたらよいのでしょうか?

発送を逆転してみる

そこであべこべに考えていくらでもねじれて良いようにしたらどうかと考えてみましょう. 幾らでもねじれて良いクライマーは例えばボールベアリングで吊ったらどうでしょうか? 多少回転しだすでしょうがねじれの蓄積は小さくなるはずです. 実はもっといい方法があります. ボールベアリングの代わりに電磁石で吊るのです. これだと,空気抵抗以外に摩擦がありませんので,ねじれが増幅する問題は全くと言っていいほどなくなってしまうはずです. 代わりに,電磁石がちょっと弱くなったり,強い力が働いて,距離が離れすぎてしまうと,今度は落下してしまう危険性があります. ところがこれも対策が取れるのです. 何故なら電磁石の吸引力でなく反発力で吊ればいいからです. 反発力なら強い力が働いたとき,ちょうどオイルダンパーのように働いて衝撃を吸収するだけで何も危なくありません. しかも,この方法はワイヤーのねじれの力が全く伝わらない方式ですから,クライマーが勢いよく回転しだす心配もありません. こうして,多少回転はするものの,全く発熱や摩擦の問題のない宇宙エレベーターが作れることが分かりました.

宇宙エレベーターは作れる!

宇宙エレベーターはまだまだ解決しなければならない問題はあるでしょうが,これにより,最大の問題は解決されたといってよいでしょう. 赤道直下なら,宇宙エレベーターは現在の技術で十分作れるはずです. 宇宙エレベーターは作れるのです!

この記事の内容を生かした宇宙エレベーターを作ってくださる方を募集します. 大林組さん,如何ですか?

ここまで読んでくださって有難うございます. 何か間違い等ございましたら,ご報告いただけると幸いです^^


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