第一宇宙速度がなぜ秒速7.9Kmなのか?計算式と仕組みを徹底解説
第一宇宙速度がなぜ秒速7.9Kmなのか?計算式と仕組みを徹底解説について押さえておきたい 注意点を厳選して解説いたします。
Q1:第一宇宙速度(秒速7.9km)を時速に直すとどのくらいですか?
A1:時速約28,400km(正確には約28,476km/h)です。これは新幹線の最高速度(時速約320km)の約89倍、音速(マッハ1=時速約1,225km)の約23倍に相当する猛烈なスピードです。
Q2:もし第一宇宙速度より少しでも遅いとどうなりますか?
A2:遠心力が重力に負けて軌道を維持できなくなり、徐々に高度を下げて大気圏へ再突入し、大気の摩擦熱で燃え尽きるか地表へ墜落します。安全に周回し続けるためには、最低でも秒速7.9km(高度400kmなら秒速7.66km)を維持しなければなりません。
Q3:なぜロケットは主に赤道に近い場所から東に向けて打ち上げるのですか?
A3:地球の自転スピードを「追い風」として利用するためです。地球は西から東へ自転しており、赤道付近では自転速度が最大(秒速約0.46km)になります。東向きに打ち上げることで、第一宇宙速度に達するために必要なロケットの燃料消費を大幅に節約できます。日本の種子島宇宙センターが日本本土の南端近くに位置しているのもこの力学的理由に基づいています。