ロケットの仕組み：機体の大半が燃料になる理由【ロケット工学】

アポロ11号を月へ送ったサターンVは、打ち上げたときの重さの9割以上が燃料でした。月へ向かった宇宙船は、全体のわずか1.5%です。 なぜロケットは、機体のほとんどを燃料にしなければならないのか。1903年に発表された「ロケット方程式」を使って、実際に計算しながら確かめます。 ゴダード、ツィオルコフスキー、そしてペンシルロケットから「おおすみ」までの日本のロケット開発も、数字と一緒にたどります。 ▼ チャプター 0:00 月へ向かったのは1.5% 2:09 真空では押す相手がない？ 4:18 作用と反作用 5:55 液体燃料ロケットの始まり 6:59 宇宙へ行くのは速さの問題 9:52 ロケット方程式 11:39 燃料を運ぶための燃料 13:56 エンジンの性能は排気の速さ 15:54 1段で宇宙へ行けるか 17:30 空になった段を捨てる 18:56 実際のロケットの数字 21:16 機体を極限まで薄く 22:44 ペンシルロケット 25:40 4回の失敗と「おおすみ」 28:18 ゆりかごの外へ ▼ 計算の前提について ・第8〜9章の「1段式・2段式」の計算は、排気の速さ 4.5 km/s、必要なΔv 9.7 km/s、タンクやエンジンなどの重さを「その段の全体の1割」とした場合の試算です。 ・性能の数字は資料によって測り方が違うため、代表的な値を使っています。 ・数字は分かりやすさのために丸めている場合があります。明らかな誤りに気づいた方は、コメントで教えていただけると助かります。 ▼ 制作について ・制作には AI を活用しています。3Dモデルは、公開資料をもとに形を簡略化した説明用のものです。 ▼ 主な出典・参考資料 【サターンV・アポロ】 ・NASA「Saturn V」関連資料、Wikipedia「Saturn V」 【ゴダード・新聞の社説】 ・The New York Times, "A Severe Strain on Credulity"（1920年1月13日）と訂正記事（1969年7月17日） ・Wikipedia「Robert H. Goddard」 【ロケット方程式・ツィオルコフスキー】 ・Wikipedia「Konstantin Tsiolkovsky」 ・Wikipedia「Delta-v budget」 【エンジンの性能】 ・Wikipedia「Specific impulse」 ・Wikipedia「RL10」 【実際のロケット】 ・Space.com：SpaceX の2025年の打ち上げ回数 ・Wikipedia「Falcon 9」 ・Wikipedia「H3 (rocket)」 ・マイナビニュース：H3 7号機と HTV-X1 ・Wikipedia「Space Shuttle」 【薄い機体】 ・Wikipedia「Balloon tank」 ・Wikipedia「SM-65 Atlas」 ・Wikipedia「Fuel fraction」 ・Don Pettit, "The Tyranny of the Rocket Equation"（NASA, 2012年） 【日本のロケット開発】 ・JAXA 宇宙科学研究所「日本の宇宙開発の歴史」 ・JAXA 宇宙科学研究所「ペンシルロケット」 ・JAXA 宇宙科学研究所「カッパロケット」 ・JAXA 宇宙科学研究所「おおすみ」 ・JAXA 宇宙科学研究所「内之浦50年」資料 【打ち上げ費用】 ・Elon Musk へのインタビュー（New Scientist, 2012年5月） ▼ 映像・写真・音 ・映像：NASA（アポロ11号の打ち上げ、宇宙ステーションから見た地球） ・写真：NASA（ロバート・ゴダード）、NASA/Bill Ingalls（ドン・ペティット）、Wikimedia Commons（コンスタンチン・ツィオルコフスキー、パブリックドメイン） ・映像素材：Pixabay など ・効果音：Pixabay ほか ※ NASA の素材を使っていますが、NASA がこの動画を推薦・監修しているわけではありません。 #ロケット #宇宙 #物理 #ロケット方程式 #サターンV