質問: 宇宙へは、戦闘機で十分出られるのではないか? 宇宙ロケットというのは、なにを難しく考えてしまっているのでしょう? なぜ、いつも垂直に飛ばすのでしょうか? わたしたちは、旅客機とか戦闘機をみますが、垂直になど飛び立ちません。 なのに、なぜ飛行機と同じように水平に飛び立ち、徐々に大気圏に入っていかないのでしょう? いつもの飛行機のように飛び立ち、斜めに大気圏に入ってそのまま宇宙へ出れば良いのではないでしょうか? いつも垂直に飛ばし、一気に宇宙へ出ようとするので負荷がかかりよく爆発事故になってしまい確率を低くしているのではないでしょうか? ふつうに、戦闘機くらいの強度があれば、そのまま宇宙に出られると思うのです。 旅客機ともなるとちょっと強度も疑問に思いますが、戦闘機ほどの頑強な鎧なら大丈夫だと思います。 ステルス戦闘機などもあるわけですから、あれを宇宙へ出られるよう設備をととのえ、そのまま宇宙へ出られるようにすればどうでしょうか? そうすれば、あんな大規模なエンジンを積まなくともよいのでは?
回答: ...要求条件の桁が違うから。 戦闘機なんてせいぜいマッハ3くらい”しか”出ないでしょ?宇宙に出るためには秒速8km弱(マッハで言うと26くらい)必要です。おまけに宇宙には空気がありませんので、翼は役に立たないしエンジンもそのままでは動きません。戦闘機のさらに10倍以上のパワーを出せるエンジンには当然燃料も10倍以上必要で、燃料を燃やすための酸素も自前で用意しなければいけません。宇宙ロケットが大型旅客機サイズでせいぜい数人しか乗れないのはそういう理由です。 >なのに、なぜ飛行機と同じように水平に飛び立ち、徐々に大気圏に入っていかないのでしょう? 別に水平に飛び立ってもかまわないのですが、空気抵抗の大きなところでマッハ26とか出すのは無駄で危険なのでやりません。垂直に打ち上げるのは空気抵抗の大きなところ(高度10kmくらいまで)をできるだけ早く抜けるためで、そこから先は水平に近い方向に加速して速度を稼ぎます。重要なのはあくまでも速度で、できるだけ楽に速度を稼ごうとすると垂直に飛び立って高度を確保した後速度を稼ぐというコースになります。 帰りは大気圏(≒地面)に対してだいたい5.5~7度くらいの角度で突入します。角度が浅すぎると大気圏に弾かれて帰れなくなりますし、深すぎると原則が間に合わず着陸(着水)ではなく墜落になってしまいます。徐々に入っていきたければ逆噴射でもして空気抵抗以外の方法で速度を落とさなければなりませんが、そのための燃料と酸素は行くときに積んでいかなければなりません。大型旅客機サイズで小型犬1頭くらいなら載せられるかもしれませんが、人1人は生きて帰ってこれないでしょう。 >いつも垂直に飛ばし、一気に宇宙へ出ようとするので負荷がかかりよく爆発事故になってしまい確率を低くしているのではないでしょうか? 現実的に一番マシな(最小のエネルギーで済む)方法を考えると今の方法に落ち着いているので、ゆっくり飛ぼうとすると逆にものすごくエネルギーが必要でその分危険です。ゆっくり(最大加速度3g)飛ぶように設計されたスペースシャトルが大事故を2回やらかしたのに対し、最大6gくらいかかるソユーズなどが開発初期を除けばほとんど無事に飛べているのがいい証拠です。 月面など空気抵抗のないところなら水平打ち上げ水平着陸でも全然問題ありませんが、翼で揚力を得る事もできないし空気抵抗で減速という手段も使えないので、加速用も減速用も燃料と酸素は自前で用意するのが必須になります。