メインメニューをとばして、このページの本文エリアへ

的川博士の銀河教室

413 宇宙飛行の父 ツィオルコフスキー/3

公式こうしき宇宙うちゅうへの道示みちしめ

 みみ不自由ふじゆうからだで、さらに懸命けんめい独学どくがくかさね、つぎからつぎへと宇宙うちゅうへの想像そうぞう創造そうぞうつばさをひろげていったツィオルコフスキー(写真しゃしん)。そのゆたかな成果せいか全貌ぜんぼう紹介しょうかいするまえに、今回こんかいは、かれ活躍かつやくもっと基礎きそとなった、有名ゆうめいな「ツィオルコフスキーの公式こうしき」について説明せつめいしておきます。

     1893ねんがつ28にちかれ日記にっきには、ニュートンの運動うんどうだい三法則ほうそく作用さよう反作用はんさよう法則ほうそく)によって、ロケットの飛行原理ひこうげんりはじめて解明かいめいした大発見だいはっけんべられています。そして、1897ねんかれ不朽ふきゅうのものにした「ツィオルコフスキーの公式こうしき」を定式化ていしきかしました。それは、

     V=cln(Wo/Wf)

    というもので、ロケットの最終速度さいしゅうそくどVを、「発射時はっしゃじ全重量ぜんじゅうりょうWo、燃焼後ねんしょうご重量じゅうりょうWf、噴射ふんしゃガスの速度そくどc」というみっつの変数へんすう使つかってきわめて定量的ていりょうてき表現ひょうげんしています。

     この公式こうしきてくる「ln」という表現ひょうげんは、みなさんが高校こうこうはじめてならう「対数たいすう」というかんがかたのものなので、ちょっと理解りかいできないかもしれませんね。まあここでは、「こんなかんじ」とおもってもらえればいいです。このしきには、噴射ふんしゃガスの速度そくどcがおおきいほど、またロケットの発射時はっしゃじ燃焼終了時ねんしょうしゅうりょうじ質量比しつりょうひおおきいほど、おおきな速度そくどられることがはっきりとみてれるのです()。

    この公式こうしきをツィオルコフスキーがしめしたとき人類じんるい宇宙うちゅうへの交通手段こうつうしゅだん理論的りろんてきれたことになります。ニュートンがその運動うんどう法則ほうそく記述きじゅつしてから、このツィオルコフスキーの公式こうしきみちびかれ、ロケットを使つかえば人間にんげん地球ちきゅうそとはこぶことができるということにづくまで、じつに200ねんもの歳月さいげつ必要ひつようだったわけです。

     ニュートンの運動法則うんどうほうそくによれば、地表ちひょうでの速度そくど毎秒約まいびょうやく8キロメートルなら人工衛星じんこうえいせいになり、毎秒約まいびょうやく11.2キロメートルをえると地球ちきゅう重力じゅうりょくそと脱出だっしゅつできることがかるのですが、そのような途方とほうもないスピードをどのようにして獲得かくとくするのか、だれこたえをすことができませんでした。

     ツィオルコフスキーの公式こうしきは、ロケットならば、秒速びょうそく8キロメートルだって11.2キロメートルだって、(噴射ふんしゃガスの速度そくど質量比しつりょうひ条件じょうけんさえたされれば)実現可能じつげんかのうであることを議論ぎろん余地よちなく証明しょうめいしています。私自身わたしじしんも、ロケットの設計せっけいにあたっては、ずいぶんこの公式こうしきのお世話せわになったのです。まことに、ツィオルコフスキーは「宇宙飛行うちゅうひこうちち」なのですね。(つづく)


     ★的川泰宣まとがわやすのりさん

     ながらく日本にっぽん宇宙開発うちゅうかいはつ最前線さいぜんせん活躍かつやくしてきた“宇宙博士うちゅうはかせ”。現在げんざい宇宙航空研究開発機構うちゅうこうくうけんきゅうかいはつきこうJAXAジャクサ)の名誉教授めいよきょうじゅYACヤック顧問こもん、「KU−MAクーマ名誉会長めいよかいちょう、「はまぎんこども宇宙科学館うちゅうかがくかん館長かんちょうつとめる。


    日本宇宙少年団にほんうちゅうしょうねんだん(YOUNG ASTRONAUTS CLUB−JAPAN)

     宇宙好うちゅうずあつまれ!! http://www.yac-j.or.jp

    NPO法人ほうじん ども・宇宙うちゅう未来みらいかい(KU−MAクーマ

     宇宙教育うちゅうきょういくサポーターあつまれ!! http://www.ku-ma.or.jp

    おすすめ記事

    毎日新聞のアカウント

    話題の記事

    アクセスランキング

    毎時01分更新

    1. 札幌女児衰弱死 猫13匹を母親宅で保護 交際相手宅でも8匹 ガリガリに痩せ数匹治療中 保護団体
    2. YOSHIKIさん謝罪 ジャッキー・チェンさんとの会食、ツイッターで公表後に 
    3. 猫連れ去り 盗まれた飼い主「大切な家族失った」 憤り隠せず
    4. 札幌・死亡の2歳女児、やせ細り濃いあざ 「ママー」の泣き声も 児相「48時間ルール」守らず
    5. 詐欺 岐阜大発注装い、温水便座を詐取 容疑の職員再逮捕 /岐阜

    編集部のオススメ記事

    のマークについて

    毎日新聞社は、東京2020大会のオフィシャルパートナーです