ロケットの速度 とは?
ロケットの「速度」は、宇宙開発において非常に重要な概念です。
しかし、地上での乗り物の速度とはまったく異なるため、十分に理解されていないことも多くあります。
このページでは、ロケットの速度について、「なぜそれほどまでに速いのか?」「どのように加速するのか?」といった疑問を基礎から整理していきます。
結論:ロケットは秒速数km/s以上の速度で飛行する!
ロケットは、地球の重力に抗って宇宙へ到達するために、非常に高速で飛行する必要があります。
その最終的な目標は「第一宇宙速度」と呼ばれる、地球周回軌道に乗るための速度=秒速約7.9km/sです。
さらに、地球の重力圏を完全に脱出するには「第二宇宙速度」=秒速約11.2km/sが必要になります。
ロケットの速度 とは?
そもそも「ロケットの速度」とは何を指すのでしょうか?
一般には、ロケットが地上から打ち上げられて、宇宙空間に到達するまでに達する速度のことを指します。
この速度は、地球の表面に対する「対地速度」です。
また、ロケットの速度は時間とともに変化します。
打ち上げ直後はゆっくりですが、上昇するにつれて急激に加速していきます。
ロケットが飛ぶ仕組みについての詳細はこちら
ロケットはどうやって加速するのか?
ロケットは、燃料を燃焼させて発生する高温・高圧のガスをノズルから噴射することによって、反作用の力(推力)を得て加速します。
この原理は「ニュートンの運動の第3法則(作用・反作用)」に基づいています。
ロケットの加速は、「多段式」と呼ばれる方式を用いて段階的に行われます。
打ち上げ直後に使われる燃料が入った部分を使い切った後、その部分を切り離した上で、残った部分に搭載されているエンジンを点火します。
この方式により、効率的に宇宙空間に向かうことができるのです。
ロケットのステージ分離についての詳細はこちら
ロケットの最終速度はどれくらい?
ロケットの最終速度は、目的によって異なります。
例えば、地球周回軌道(LEO)に投入する場合は、秒速約7.9km/s以上まで加速する必要があります。
この速度は第一宇宙速度と呼ばれます。
第一宇宙速度についての詳細はこちら
また、地球の重力圏の外へ探査機を送り出す場合には、秒速11.2km/s以上(第二宇宙速度)まで加速する必要があります。
ロケットはこれだけの速度増加(速度増分)を実現する能力を持っているのです。
速度増分についての詳細はこちら
もっとロケットの速度について知りたい人へ
信頼できるページの記事を読むことで、ロケットの速度についてより深く理解することができます。
JAXAの有人宇宙技術部門のページでは、ロケットが多段式になっている理由についてのわかりやすい説明を読むことができます。
この他にも有人宇宙技術部門では有人分野に関する様々なQ&Aが紹介されています。
また、実際のロケットの飛行計画を見ると、ロケットがどれぐらいの速度で飛行しているかを知ることができます。
また、宇宙開発用語集でも、ロケットに関する様々な用語を解説しています。
詳細は以下の関連用語のページから見てみてください。
ロケットに関する用語の意味の一覧はこちら
まとめ
- ロケットは、地球の重力を振り切るために秒速数km以上の速度が必要
- 加速は段階的に行われ、燃料噴射の反作用によって推力を得る
- 最終速度は目的に応じて異なり、地球周回軌道投入時は約7.9km/s以上、地球重力圏脱出時は約11.2km/s以上
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