ロケットサイエンス101：ロケットの動作原理を理解する
要約
この記事では、ロケットの基本構成要素、その動作原理、および存在する異なる種類のロケットについて探求します。また、ロケットの建設と打ち上げの課題、さらにはロケット技術の未来についても議論します。
目次
- ロケットがまっすぐ上昇する理由
- ロケットの構成要素
- ロケットが推力を発生する方法
- あなたが今まで聞いた中で最も大きな音
- マルチステージロケットと再利用性
- 月からの帰還
- 結論
ロケットがまっすぐ上昇する理由
ロケット科学者のティエラとマイロン・フレッチャーは、ロケットがまっすぐ上昇する理由は、推力がロケットから噴射されるためです。横に進むと、地面の反作用力がないため、押し出す力がありません。空中にある場合、推力ベクトル制御により、ロケットを任意の方向に回転させることができます。
ロケットの構成要素
ロケットは、構造系と推進系から構成されます。フィンはロケットを安定させ、ノーズコーンは空気抵抗を減らすのに役立ちます。最も強力なロケットはマルチステージであり、燃料が枯渇すると部品を落とします。これらの部品は通常、海に落下し、再利用できません。ただし、Blue OriginやSpaceXなどの企業は、安全に地球に着陸できる再利用可能なロケットの開発に取り組んでいます。
ロケットが推力を発生する方法
NASAのスペース・ローンチ・システムは、液体水素と液体酸素を使用し、極めて低温であることから、液体燃料として知られています。それらを組み合わせると、推力を生み出す燃焼が発生し、約200万ポンドの推力を発生します。固体ロケットブースターは、内部から点火される専用の材料で作られており、推力を生み出します。ロケットは自分自身の燃料と酸素源を持っているため、宇宙で燃焼することができます。
あなたが今まで聞いた中で最も大きな音
ロケットエンジンの大きな音は、推力が音速を超えているため、衝撃波が発生し、轟音と振動を引き起こすためです。
マルチステージロケットと再利用性
マルチステージロケットは、燃料が枯渇すると部品を落とします。これらの部品は通常、海に落下し、再利用できません。ただし、Blue OriginやSpaceXなどの企業は、安全に地球に着陸できる再利用可能なロケットの開発に取り組んでいます。
月からの帰還
ロケットと月のミッションは、最初にそこに着いたときに使用した推進システムを使用して地球に戻ります。彼らは月の重力を利用して地球に向かってスリングショットし、その後、エンジンを使用して減速し、地球の大気圏に入ります。それは繊細で複雑なプロセスですが、これまでに何度も成功しています。
結論
ロケットの建設と打ち上げには、ニューメキシコ、ミシシッピー、およびフロリダの施設で部品を組み立て、テストする数千のサプライヤーが必要です。技術が進歩するにつれて、より強力で効率的なロケット、および産業の再利用性と持続可能性の向上が期待されます。
