JAMICで20秒間の無重力をつくれるか?:打ち上げ手段の検討 2

Abstract

地下無重力実験センター(JAMIC)での微小重力時間の延長を実現する打ち上げ方式として、釣瓶井戸方式を検討した。釣瓶井戸方式では、重りを自由落下させて位置エネルギーを解放し、カプセルを加速する。打ち上げ重量6トン、所要時間3.3秒、打ち上げ加速度3gなどの要求仕様から、重量12トンの重りを2個用いた打ち上げ機構の基本的な構想図を作成した。また、カプセルの加速度と速度の予想時間履歴を示した。扱うエネルギーが膨大なのでシステム、機械要素に課題が多い。できるだけ既存施設を改造しないで打ち上げ方式を取り入れるためには、垂直に打ち上げた場合のコリオリ力による0.7mの変位を吸収する方法を検討しなければならない。

Among various launching methods for extending the microgravity duration at Japan Microgravity Center (JAMIC), the draw well method is investigated. In this method, weights are dropped in free fall releasing their potential energy to accelerate the capsule. The launching method should be able to eject objects of 6 ton weight, in 3.3 s, at 3g acceleration. From these requirements, a basic design of the launching apparatus with two weights of 12 ton each is drawn. The expected acceleration and velocity changes are also shown. Since the energy involved is enormous, the system and the mechanical elements have many problems to be solved. For the launching method to be equipped to the existing facility with minimal modification, investigation should be proceeded in order to absorb the 0.7 m displacement caused by the Coriolis force upon vertical launching.