スイングバイの原理

MISSION:燃料を使わず帰還せよ!(No.197)

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MISSION:燃料を使わず帰還せよ! MISSION:燃料を使わず帰還せよ!

実験監修:東海大学教育開発研究所所長 滝川洋二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

なんでだろう?

宇宙空間を航行している宇宙機が、エネルギーを使わずに軌道を変えたり、加速や減速を行う「スイングバイ」という技術があります。ロケット噴射などの推進力を用いないのに、どうして運動の方向や速度を変えることができるのでしょう? スイングバイと同じような動きを観察できるおもちゃを作って、そのしくみを考えてみましょう。

そうなんだ!

宇宙空間をイメージした盤面に、宇宙機に見立てた鉄球を発射台から転がします。鉄球は盤上の2つの天体の近くを通ると進行方向が変化します。発射の方向や速さをうまく調節すると、鉄球を発射地点に戻すことも可能です。実は天体の絵の裏には、磁石が付けてあります。鉄球が磁石の近くを通ると、磁力がはたらいて運動の方向が変化するのです。実際のスイングバイでは、天体の重力を利用します。宇宙機が天体のそばを通過すると万有引力がはたらき、天体の大きな重力に引っぱられます。宇宙機は、その力と天体の公転速度を利用して軌道や速度を変化させているのです。

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