オリオン計画とロケット

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オリオン計画とロケットの違い

オリオン計画 vs. ロケット

リオン計画により構想された宇宙船 核パルス推進ロケット 略図 オリオン計画（オリオンけいかく、Project Orion）またはオライオン計画（オライオンけいかく）は、アメリカにて1950年代 - 60年代にかけて行われた宇宙船の研究計画で、原子力推進宇宙船の、世界で最初の工学的な研究開発計画である。このアイデアは1955年にスタニスワフ・ウラムほかが提案した。 計画では、核分裂または核融合による爆弾を宇宙船から後部に放出し、200フィート (60m) のところで爆発させ、鋼鉄かアルミニウムの板で爆発の衝撃を受けて進むことが考えられていた。原子力を使用することにより、オリオンではロケットエンジンの理想である、大きい推力と高い噴射速度（比推力）の両方を実現する予定であった。 オリオンの性能の見積もりは素晴らしく、SF作家のジェリー・パーネルは、計画の元リーダーフリーマン・ダイソンが、一度のミッションで大規模で恒久的な月面基地を提供することができる、と語ったと伝えている。また、オリオンは（冥王星が太陽にもっとも接近している時に最大加速で飛行すれば）1年のうちに地球から冥王星に到達し、戻ってくることができるとも言われている。 さらにフリーマン・ダイソンは、オリオン型惑星間宇宙船のアイデアを恒星間宇宙船に適用している。ペイロードが2万トン（数百人から成る小さな町を充分に維持できる）ほどになるので、宇宙船は必然的に大きくなる。全質量は1個約1トンの核爆弾30万個の燃料込みで、40万トンほどになる。爆弾は3秒ごとに爆発させられ、宇宙船を1Gで10日間加速し、光速の30分の1（秒速1万km）に到達する。この速度でオリオン型恒星間宇宙船はアルファ・ケンタウリに140年で到着する。この宇宙船に目標星での減速能力を与えるには、2段式に再設計しなければならない。オリオン型恒星間宇宙船は宇宙船としては最小限の能力しか持っていないが、現在の科学技術で建造し、送り出すことのできる恒星間輸送の形態の1つではある。 1963年の部分的核実験禁止条約の影響を受け、計画は終わりを迎えた。. ット（rocket）は、自らの質量の一部を後方に射出し、その反作用で進む力（推力）を得る装置（ロケットエンジン）、もしくはその推力を利用して移動する装置である。外気から酸化剤を取り込む物（ジェットエンジン）は除く。 狭義にはロケットエンジン自体をいうが、先端部に人工衛星や宇宙探査機などのペイロードを搭載して宇宙空間の特定の軌道に投入させる手段として使われる、ロケットエンジンを推進力とするローンチ・ヴィークル（打ち上げ機）全体をロケットということも多い。 また、ロケットの先端部に核弾頭や爆発物などの軍事用のペイロードを搭載して標的や目的地に着弾させる場合にはミサイルとして区別され、弾道飛行をして目的地に着弾させるものを特に弾道ミサイルとして区別している。なお、北朝鮮による人工衛星の打ち上げは国際社会から事実上の弾道ミサイル発射実験と見なされており国際連合安全保障理事会決議1718と1874と2087でも禁止されているため、特に日本国内においては人工衛星打ち上げであってもロケットではなくミサイルと報道されている。 なお、推力を得るために射出される質量（推進剤、プロペラント）が何か、それらを動かすエネルギーは何から得るかにより、ロケットは様々な方式に分類されるが、ここでは最も一般的に使われている化学ロケット（化学燃料ロケット）を中心に述べる。 ロケットの語源は、1379年にイタリアの芸術家兼技術者であるムラトーリが西欧で初めて火薬推進式のロケットを作り、それを形状にちなんで『ロッケッタ』と名づけたことによる。.

原子力推進

原子力推進（げんしりょくすいしん、Nuclear propulsion）とは、原子力をエネルギー源とする推進のこと。各種の方式がある。乗り物（無人ヴィークル含む、むしろ、放射線のことを考えるとそちらの応用のほうが有力かもしれない）としては、原子力船、原子力飛行機、各種の原子力ロケットや宇宙船などが考察されており、一部は実用化されているものもある。.

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宇宙船

ェミニ 6号 スペースシャトルのオービタ（チャレンジャー、1983年） 宇宙船（うちゅうせん、）は、宇宙機のなかで、とくに人の乗ることを想定しているものを言う。有人宇宙機とも。.

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人工衛星

GPS衛星の軌道アニメーション 人工衛星（じんこうえいせい）とは、惑星、主に地球の軌道上に存在し、具体的な目的を持つ人工天体。地球では、ある物体をロケットに載せて第一宇宙速度（理論上、海抜0 mでは約 7.9 km/s.

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ペイロード (航空宇宙)

ペイロードは、ヴィークルのうち、それ自身の移動以外に、何らかの物を積載して移動させる目的のものにおいて、その積載物のことである。語の直接の意味としては、pay: 対価の支払い、load: 荷 で、日本語に直訳して有償荷重ともされ、字義的には「対価（運賃）を取る荷物」のことである。また、その質量ないし重量のことも指し、可搬重量や有効荷重ともされる。.

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ダイダロス計画

ダイダロス計画 (Project Daedalus) は、英国惑星間協会 (BIS) が1973年から1978年にかけて行った恒星間を航行する原子力推進宇宙船の研究における航宙計画である。アラン・ボンド率いる多数の科学者やエンジニアが参加した。名前はギリシア神話のダイダロスにちなんでいる。.

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アメリカ合衆国

アメリカ合衆国（アメリカがっしゅうこく、）、通称アメリカ、米国（べいこく）は、50の州および連邦区から成る連邦共和国である。アメリカ本土の48州およびワシントンD.C.は、カナダとメキシコの間の北アメリカ中央に位置する。アラスカ州は北アメリカ北西部の角に位置し、東ではカナダと、西ではベーリング海峡をはさんでロシアと国境を接している。ハワイ州は中部太平洋における島嶼群である。同国は、太平洋およびカリブに5つの有人の海外領土および9つの無人の海外領土を有する。985万平方キロメートル (km2) の総面積は世界第3位または第4位、3億1千7百万人の人口は世界第3位である。同国は世界で最も民族的に多様かつ多文化な国の1つであり、これは多くの国からの大規模な移住の産物とされているAdams, J.Q.;Strother-Adams, Pearlie (2001).

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固体燃料ロケット

固体燃料ロケット（こたいねんりょうロケット）は、固体の燃料と酸化剤を混錬してロケット本体（モーターケース）に充填した固体燃料を使用するロケットである。単に固体ロケットとも呼ばれる。単純なものは主に、モーターケース、ノズル、推進薬、点火装置（イグナイター）で構成される。 液体燃料ロケットとは異なり、使用時にはポンプなどの機械部品で燃料を燃焼室に移送することなくロケット内部の燃料へそのまま点火する。 構造的にはロケット花火を例にすると想像するのに丁度いい。ケースが外側の紙ケース、ノズルが紙ケース下部、推進薬が火薬、点火装置が導火線である。実際ロケット花火も固体燃料ロケットの一種である。.

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部分的核実験禁止条約

部分的核実験禁止条約（ぶぶんてきかくじっけんきんしじょうやく、Partial Test Ban Treaty、略称：PTBT）は、1963年8月5日にアメリカ、イギリス、ソ連との間で調印された、核兵器の一部の実験を禁止する条約である。正式名を大気圏内、宇宙空間及び水中における核兵器実験を禁止する条約（Treaty Banning Nuclear Weapon Test in the Atmosphere, in outer Space and under Water）という。地下を除く大気圏内、宇宙空間および水中における核爆発を伴う実験の禁止を内容とする。.

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NERVA

NERVA核ロケットエンジンの模式図 NERVA(Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application、ナーヴァ)は、アメリカ原子力委員会(AEC)とアメリカ航空宇宙局(NASA)の共同プログラムで、1972年にプログラムと事務所が終了するまで(SNPO)が運用を担当した。 NERVAは、エンジンの信頼性を実証し、1968年末にSNPOは、最新のNERVAエンジンであるNRX/XEは、有人火星ミッションに必要な要件を満たしていると認定した。NERVAエンジンは製造、試験され、宇宙船に取り付けられる段階まで進んだが、火星の有人探査が実現する前に、リチャード・ニクソン政権により、アメリカの宇宙計画のほとんどが中止された。 AEC、NASA、SNPOは、NERVAは当初の目標を超え、非常に成功したプログラムであると考えている。当初の目標は、「宇宙ミッションの推進システムとして用いることのできる核ロケットエンジンシステムの技術的基礎を確立する」ことであったRobbins, W.H. and Finger, H.B., "An Historical Perspective of the NERVA Nuclear Rocket Engine Technology Program", NASA Contractor Report 187154/AIAA-91-3451, NASA Lewis Research Center, NASA, July 1991.

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推力

推力（すいりょく、スラスト、thrust）とは、移動する物体（走行物体や飛行物体 等々）を進行方向に推し進める力のこと平凡社『世界大百科事典』 第2版 「推力」。「推進力」とも。.

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核爆弾

核爆弾（かくばくだん、nuclear bomb）は、核兵器の一種で、核分裂連鎖反応や核融合反応を利用した爆弾。現在では、特に航空機から投下される自由落下型核兵器を指して核爆弾の用語が使用される。.

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核爆発

23ktの核爆弾「バッジャー」の核爆発（アップショット・ノットホール作戦） 225ktの核爆弾「ジョージ」の核爆発初期の火球（グリーンハウス作戦） 核爆発（かくばくはつ, ）とは、核分裂連鎖反応または核融合反応を連続して短時間に起こすことにより、生成される爆発現象のこと。人類の技術においては、軍事用途のみが実用化されており、核兵器の主要な効果として用いられている。.

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比推力

比推力（ひすいりょく、、I）は、ロケットエンジン（ジェットエンジンに対しても定義できる）の推進剤効率を示す尺度であり、推進剤の質量流量に対する推力の大きさを示す。 定義は「推力/（推進剤質量流量・地球の重力加速度）」で、単位は秒である。ノズルの適正膨張を仮定すれば、「噴射速度を重力加速度で割った物」という物理的な意味を持つ。言葉を換えれば、 となり、これは例えば「地球の地表の場合であれば、1トンの燃料を燃やすことで1トンの物を、その重量に抗して空中に支えるだけの垂直推力を維持できる秒数」といえる。この場合、推進剤以外のロケットの質量は全く関係が無く、燃焼に伴って推進剤が減ることも考慮しない。（力の基準として地球の重力加速度を使っているため「地球の地表の場合」や「重量」という表現が使われる数字になってしまうが、ロケットエンジンの性能の指標的な意味としては、前述の「噴射速度」として、地球と無関係に成立する。直感的に説明すると、噴射速度が速ければ速いほど、単位時間当たりの推進剤質量流量が小さくても、同じだけの推力を発生させることができる、という意味で、ある種の「燃費」のような指針と言える） ロケットエンジンやロケットモーターの質量も関係せず、少量で軽い燃料を高速で噴射するほど比推力は向上する。推進器が燃料を消費する効率について、多種多様な推進器同士の比推力を比べることは意味を持つが、推進器や燃料タンクの質量は考慮されていないため燃料効率以外の性能や経済性は示していない。 推進器の性能は、比推力ばかりでなく補機類を含む推進器の質量をふまえた推力重量比も重要であり、総合的には、信頼性、安全性、さらには製造コストといった経済性も総合的な性能に含まれることがある。.

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