リアクションホイール

　企画部第四弾はリアクションホイールです(今回は企画内容の説明、プレゼンで
すね)。簡略化したため多少語弊があるかもしれませんので予めご了承下さい。
詳しい内容はＪＡＸＡのホームページ等でご確認下さい。
くどいようですが、掻い摘んだ表現なのでこの文を鵜呑みにしないでください。
 
 
　突然ですが「はやぶさ」という小惑星探査機をご存じでしょうか？
日本のNASAにあたるJAXA所属の探査機で、2003年5月3日に打ち上げが行われ、小
惑星イトカワでサンプルを回収し2010年に帰還予定です。イオンロケットエンジン
を搭載しそれによる推進実験・わずかな重力しか発生しない小惑星への自律的な飛
行制御と小惑星のサンプル採取・大気圏再突入・回収と世界で初の試みに挑んでい
ます。 
 
少し余談です。ここからは反転して下さい。
特に問題があるわけではありませんが企画内容とは無関係なので飛ばしていただ
いても差し支えないので
 
「はやぶさ」を制作したのはJAXA（宇宙航空研究開発機構）の前身ISAS（宇宙科
学研究所）です。イオンエンジンといい、宇宙科学研究所という名前といい非常に
ロボットアニメっぽいと思うのですがどうでしょう？
種子島宇宙センターか筑波宇宙センターの地下でロボットを造っていそうです。　
 
で、この「はやぶさ」ですが帰還が危ぶまれています。
3基ある姿勢制御装置の内2基が故障し最後の一基が耐用限界ギリギリで踏みとどま
り、二度にわたる燃料漏れにより虫の息状態。最後の姿勢制御装置だけで地球へ向か
っています。無事に帰ってきて欲しいと願うばかりです。
 
　この「はやぶさ」の一件で興味を持ったのが姿勢制御装置＝リアクションホイー
ルです。
どのようなものかというと独楽(コマ)です。
地球の周りを周回している衛星は何もない宇宙空間をただ周っていると思われがち
ですが、常に一定の角度を維持しているんです。
たとえば、気象衛星は常に同じ位置、同じ角度が撮りながら周っていますね。
これがリアクションホイールの効果です。
　これが無いと衛星は太陽からの粒子の粒(太陽風)や地球との大気の摩擦・重力の
影響で姿勢を維持出来なくなります。
リアクションホイールは衛星が傾いたときに傾きと同じ方向に回転することで発生
する反作用(傾きと逆の方向への力＝元の状態を維持する力)により傾きをを修整す
る装置です。
　これをジャイロ効果といいます。回転する物体はその状態を維持するという慣性
の法則、角運動量保存の法則です。
大型の衛星なら３つ以上搭載されています。
3つ搭載するのはそれぞれX軸・Y軸・Z軸の修正に用いられるからです。
ただこの装置だけだと負担が大きいのでスラスターを使って負担を減らしたりして
います。
何もない宇宙で、少しの傾きを修正するコマの回転の負担を減らすのにわざわざス
ラスター？と思うかもしれませんが、リアクションホイールは1分で200回以上も回
転する時もあり、サイズが大きいほど負担が大きいのです。
 
　
　ここまで目を通していただきまして誠にありがとうございます。
これからが本題です。
それでは今回の内容はというと、なんてことはありません、このリアクションホイ
ールを作ってその力を検証してみようというだけです。
作るといっても大がかりなものではなく、ずっと簡単なものですけど。単純に角運
動量保存の法則を体験してみようというだけです。
自分で調べれば、「はやぶさ」がこの力で帰ってこれるかどうか自分なりの答えが出せ
そうなので…。続きは次回の更新でします。今現在実際に作ってもいませんから検
証のしようがないですし。次回乞うご期待。