地球から数週間でオールト雲に着くには

Kou @ditty100

星系内（例えば地球）から数週間程度で星系外縁（オールト雲あたり）に着くには、どんな推進方法が考えられるだろうか。核融合だと無理か？　反物質？　他にあるか？

Kou @ditty100

一瞬～数日程度の短期間ではなく、年単位の長期間でもなく、ある程度暇と退屈が維持される期間で星系内を行き来しなければならない……そんな条件にふさわしい宇宙船の推進方法は何だろう。

…館…λ… @adbmal

@ditty100 乗ってる人の感覚だとしたら可能性はあるかもしれない。ざっとガンマファクター10^3くらいかな。超新星爆発を加速に使えればぎりぎり達成できそうなくらい。

Kou @ditty100

@adbmal 乗組員の主観で数週間ですね。

金木犀@火箭迷_C99：2日目東へ-24b @kin_mokusei

脇から失礼します。超大出力のイオンエンジンなど、どうでしょう。 RT ditty100 星系内（例えば地球）から数週間程度で星系外縁（オールト雲あたり）に着くには、どんな推進方法が考えられるだろうか。核融合だと無理か？　反物質？　他にあるか？

Kou @ditty100

@kin_mokusei イオン推進もありかなと思ったのですが、詳しくないので「あとで調べる」リストに入れています。いけそうですかね？

金木犀@火箭迷_C99：2日目東へ-24b @kin_mokusei

@ditty100 ちょっと計算はできないですが、ESAのSMART-1が20日で地球周回軌道から月に行っています。68mNの推進力で、打上げ重量368kgの機体でした。変換効率向上や大出力化と、それに伴う電力の供給が追いつけば、現存する推進器だと一番可能性があると思います。

Kou @ditty100

@adbmal そういえば、ガンマファクターって何ですか？

…館…λ… @adbmal

@ditty100 口足らずですみません。宇宙船の速度をv,光速をcとしたとき,

…館…λ… @adbmal

@ditty100 途中から。beta= v/c として、gamma = (√(1-beta^2)) のことです。

…館…λ… @adbmal

@ditty100 つまり、速度を表す尺度として扱えます。大きい方が速いです。

Kou @ditty100

@adbmal わざわざありがとうございます。そんなのがあるんですね。航行距離と時間から速度を求めて代入すればいい……のでしょうか。後ほどやってみます。

…館…λ… @adbmal

http://twitpic.com/100keu - @ditty100 こんな感じになります。横軸はv/c、光速に対する速度の割合、縦軸がガンマファクタです。1に近づくにつれ発散していきます。

拡大

Kou @ditty100

@adbmal わわわ、すみません。えーと、するとガンマファクター10^3というのは……とてつもないということになるのですね。たぶん。

…館…λ… @adbmal

@ditty100 gamma=100くらいだと超新星爆発でできるかも？という感じです。Gamma-ray burstとか。光速の99.9%は超えています。

…館…λ… @adbmal

@ditty100 それだと光速を超えてしまうので(オールト雲は~10^4 AU = 10^17 cm、一週間=10^6 sなので、その計算で求まる速度10^11 cm/s > 10^10.5 cm/s = 光速)、まずいかも、です。

Kou @ditty100

@adbmal ……マジですか。光速に近づいた時の質量増大曲線に似ているなぁとか思ってグラフを見ていたのですが……。

…館…λ… @adbmal

@ditty100 計算、僕はこうしました。月までの距離が~10^9cmで、これは一週間でいけたような気がします。またオールト雲が~10^17cmです。8桁違います。ここでガンマファクタはローレンツ収縮(時間と距離で各々あるため2乗で効きます)を表すので、10^4あればよいです。

…館…λ… @adbmal

@ditty100 係数は1としていたので、まぁ10^3くらいかな、と。速度はここから求めることができます。・・・振り返ってみるとこれでよいのか自信がなくなってきました。

…館…λ… @adbmal

@ditty100 勝手に最後まで話してしまってすみません・・。質量増大曲線も、ガンマファクタが出てきています。なのでそれでぴったりあってます。

…館…λ… @adbmal

@ditty100 M'をvで動く質量とすれば、静止質量Mに対してM'=gamma Mとなります。だから同じ形になるはずです。ただ、時間と長さは逆数で掛かるので、短くなります。

Kou @ditty100

@adbmal 大変感謝しています。光速に近づくと諸現象が色々出てきてそれはそれで面白いのですが、ただ、その気は全くなかったのでちょっと困惑中です。それはともかくcmで計算するんですね。驚きました。

…館…λ… @adbmal

@ditty100 楽しい空想を野暮で邪魔してしまったのなら申し訳ないです・・オールトめちゃくちゃ遠いですからね・・ワープができればいいのですが。cmなのは、宇宙な人に共通なんです。昔からの慣習のようで、僕も定数それで覚えちゃってるので引くに引けないのですよね。

Kou @ditty100

これはイオン推進どころじゃなくなってきたかもしれない……。さてどうする。とりあえず航行距離とか調べよう。

Kou @ditty100

オールト雲の範囲が太陽から1万-10万AU……ここまで大きいことを忘れていた。うーむ、カイパーベルト外縁にしようかな。それなら50AU-数百AUにまで縮む（海王星軌道が約30AU）。100AUを数週間で航行ということにしよう。