軌道エレベータ
著:園田健一
リオファルド人が建造した軌道エレベータ。これの開通式典において地球を植民地とする旨の宣言から戦いが始まる。
軌道エレベータを巡る経済紛争が物語の発端となっている。エレベータはその後、作中で重要な役目を果たす。日本の映像SFでは上記のブルーノアに続き二番目に登場した軌道エレベータで、地球人が建造した物としては初。
材料の強度の点では、従来の最強クラスの素材だったピアノ線やケブラー繊維を用いても静止衛星軌道から垂らすには強度がまったく足りなかった。しかし、カーボンナノチューブの発見により、少なくとも理論上は可能性が見えてきたと言える。
ケーブルの自重を支えるために必要な比強度(強度/密度)は約50,000kN·m/kgであり、最低破断長(比強度/重力)ならば約5,000kmである。一般的なCNTの密度1,300kg/mの場合、必要な強度は65GPa以上である。昇降機を含めた軌道エレベータ全体の重量を支えるためには2倍の比強度が必要となる事が予想される。
2000年代以降、日本の研究では高純度・軽量なカーボンナノチューブの開発が進められ、産業技術総合研究所では単層カーボンナノチューブ(SWNT)の紡糸、薄膜化(バッキーペーパー)、固体の自由な成形 が研究開発されている。特にスーパーグロースCVD法によって製作されたSWNTによる薄膜は純度99.98%、重量密度37kg/m という非常に高品質なカーボンナノチューブの生成に成功している。なお、触媒操作によりSWNTシートだけでなく比強度の高いDWNT(二層カーボンナノチューブ)シートやMWNT(多層カーボンナノチューブ)シートも製作できる。
重量密度37kg/mと考えた場合、紙程度の厚さ0.1mm、幅1m、長さ1km の重量は3.7kg となり、長さ10万km では370トンに達する。
著:チャールズ・シェフィールド
「ビーンストーク」(日本語で「豆の木」の意味)という名の宇宙エレベータの建造を描いた物語。「楽園の泉」と同時期に発表された作品であり、アイデアやプロットも似ているが、アメリカSF作家協会報への公開状(文庫版に収録)でクラークが書いているように、全く別個に発想された作品である。この中でクラークは自身の作品とは異なる、少々乱暴なエレベータの地球への固定方法については「身の毛もよだつ」と評している。
監修:日本科学未来館
日本科学未来館他、全国のプラネタリウムで公開されている宇宙エレベータ(=軌道エレベータ)を題材にしたアニメーション。
緯度が上がるほどケーブルにかかる張力が大きくなり、また赤道以外ではケーブルが地面に対して垂直にはならないため、赤道から極端に離れた場所に建設するのは難度が高くなる。2004年に開かれた軌道エレベータ建設に関する国際会議では、アース・ポートは赤道から南北それぞれ緯度35度以内に建設すべきであることが示された。建設地点としての適性を赤道で100%とすれば、35度で50%となり、そこから先は急速に減少するという。ただし、これは緯度だけを問題にした場合であり、それ以外にも、気象条件や周辺地域の政治的安定性など考慮すべきことは多い。また、ケーブルの振動や熱による伸縮への対策、低軌道の人工衛星や大きなスペースデブリとの衝突の回避などのために、アース・ポートは地上に固定するのではなく海上を移動可能なメガフロートとすることが望ましい。地球の重力場は完全に均一ではないため、赤道上に作るなら西経90度(ガラパゴス諸島付近)および東経73度(モルディブ付近)が最も安定させやすい。ブラッドリー・C・エドワーズらはいくつかの建設候補地を挙げ、その中でも東太平洋の赤道付近とインド洋のオーストラリア西方沖を有望視している。
著:大石まさる
軌道エレベータの建設から火星植民までの宇宙開発の時代を描いた連作短編集。軌道エレベータでの旅行を科学漫画風に解説した短編も含んでいる(「軌道エレベータのひみつ」『水惑星年代記月娘』)。リニアモーター駆動で最高時速約1万kmという設定。
宇宙世紀時代に建設されたエレベータを改修した軌道エレベータ「キャピタル・タワー」が登場する。この「キャピタル・タワー」は塔ではなく、ケーブルとゴンドラで構成され宇宙と地上を結んでいる。ゴンドラは「クラウン」と呼ばれ、1ユニットの高さは約60m。そのユニットが列車のように複数連結されてケーブル上を進み、宇宙と地上を往復する。