がんになっても、あわてない

　日本のＨ２Ｂロケットで打ち上げられた無人宇宙運搬船「ＨＴＶ」が18日午前、慎重に国際宇宙ステーションに近づいて引き寄せられ、ドッキングに成功した。

記事は次のとおり。

無人補給機　ＨＴＶが国際宇宙ステーションとドッキング
9月18日8時12分配信【毎日新聞】

　国際宇宙ステーション（ＩＳＳ）に物資を運ぶ日本の無人補給機「ＨＴＶ」は１８日午前、ＩＳＳとのドッキングを完了した。１９日未明にＩＳＳの宇宙飛行士がＨＴＶ内に入る予定。ＩＳＳに日本の宇宙船がドッキングするのは初めて。ＨＴＶは来年にも予定される米スペースシャトルの退役後、ＩＳＳに大型機材を運べる唯一の補給機として期待されている。

　ＨＴＶは１８日午前１時３８分、ＩＳＳの真下約５００メートルに到着。地球の上空約３４５キロを秒速約７．７キロで飛ぶＩＳＳと、並行して飛ぶ状態になった。その後、少しずつ上昇して近づき、真下１０メートルで見かけ上「停止」した。

　午前４時４０分、ＩＳＳがロボットアームを伸ばした。４時５１分、アームがＨＴＶをつかんだことを意味する「キャプチャー・コンプリート（捕捉完了）」を米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）が宣言。その後、伸びたアームが縮み、ＨＴＶはＩＳＳに引き寄せられた。午前７時２６分、円筒形で金色の保護シートに覆われたＨＴＶの底面が、ＩＳＳの外壁に取り付けられた。

　午前１０時４９分、電気、通信系が接続されて結合が完了した。ＨＴＶの管制責任者を務める宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ）の山中浩二フライトディレクターは「通常のドッキングと異なるキャプチャー（ロボットアームでつかんでの結合）という手法を成功させたことで、今後の宇宙開発の可能性が広がった」と意義を語った。

　ＨＴＶは１１日未明、新開発の国産大型ロケット「Ｈ２Ｂ」で種子島宇宙センター（鹿児島県）から打ち上げられ、ＩＳＳを追いかける形で地球を周回していた。衣類、食料、ＩＳＳ用の観測機器など４・５トンの積載物をＩＳＳ内に運び込んだ後、ＩＳＳ内の廃棄物などを積んで大気圏に再突入し、燃え尽きる。

　ＪＡＸＡは、現時点のＩＳＳの運用期限である１５年までに年１回、計７機のＨＴＶをＨ２Ｂで打ち上げる計画だ。【奥野敦史、高木昭午】

　【ことば】ＨＴＶ

　国際宇宙ステーション（ＩＳＳ）に物資を運ぶ国産の無人補給機。全長約１０メートル、直径４．４メートルの円筒形で、最大６トンの物資を積める。内部を１気圧、約２０度に維持できる「与圧部」があり、将来の有人輸送機につながる性能を持つ。ＨＴＶの名は、日本の大型ロケット、Ｈ２シリーズの「トランスファー・ビークル」（輸送機）の頭文字が由来。
（記事ここまで）

　今回のHTVの成功は、日本の宇宙技術に関して非常に大きな前進だといえる。

　スペースシャトルは、2010で引退が決まっている。もともとスペースシャトルのあの形は、新幹線0系と同様「イメージ」先行のデザインであり、実用的には優れたものではなかった。

　また、何回も往復するからコストや環境に与える影響も小さいと思われがちだが、1回ずつ使い捨てにするロケットの方が、コストも環境負荷も小さい。

　なんでスペースシャトルの話をしたかというと、これまでISS（国際宇宙ステーション）への往復には、スペースシャトルが大変活躍していたが、その手段がなくなってしまう2010年後半以降は、人の移動はロシアのソユーズを使うとして、物の移動の手段が確立されていなかったからだ。

　民間宇宙開発会社の参入がいくつか予定されているが、米国のスペースＸ社もオービタル・サイエンシズ社もまだ「開発中」であり、実績を上げたのはこのHTVが「初めて」である。実績を重ねられれば、日本の宇宙技術も再び「世界に参戦」することができる。是非、真面目な仕事で頑張ってほしい。

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　ところで、国際宇宙ステーションというと、宇宙に「浮いている」イメージを持っている人が多いのではないかと思う。ところがこの記事の中では、「秒速約7.7キロメートルで飛ぶＩＳＳ」と書いてある。「浮いてるんじゃなくて、そんなすごいスピードで『飛んで』るの？」と驚く人が、私のまわりにも何人かいた。

　テレビカメラによる中継などを見れば、国際宇宙ステーションだけでなく、スペースシャトルの中でも、月に行く宇宙船の中でも、宇宙飛行士は無重力状態の中で過ごしている。だから「宇宙に出れば無重力なのだ」と信じている人が多いのだと思う。でもそれは間違いだ。

　地球から月までの距離は、約38万km。その月が地球のまわりを1カ月に1回ぐらいのペースで回っても飛んでいってしまわないのは、地球の「引力」に引っ張られているからである。ISSの高さは、地表から「たったの」345km。月までの距離の1000分の１以下である。このわずかな高さで地球の重力から逃れられるはずはなく、十分重力圏内にある。

　それでもなぜISSが落ちてこなくて、中が無重力状態になっているかというと、地球が引っ張る重力と、秒速7.7kmという「とんでもないスピード」で地球のまわりを回る遠心力とが、丁度釣り合っているからだ。何となく信じられない人もいるかもしれないが、遠心力が重力に勝つことができるのは、バケツに水を入れて振り回してもこぼれない例を見れば簡単に理解できる。

　この高度になれば大気圏のはるか上なので、空気抵抗は無視することができる。空気抵抗がなければ、一度重力とバランスするスピードを得れば、遠心力と重力が釣り合っていつまでも「飛んで」いることができる。重力と遠心力が釣り合っていれば、その場所では「見かけ上」無重力になる。すべての人工衛星が飛んでいられるのも、同じ理由である。

　これは3万6千kmという遠くを飛んでいる「静止衛星」でも同じで、3万6千kmという高さで飛んでいれば、地球の自転と一緒に約24時間で1周すれば地球の重力と釣り合うので、上空で「静止」しているように見えている。地球の自転と反対方向にこの高度で飛ぶと、1日2回のペースで地球を回るような人工衛星になる（地球が1回転する間に、衛星は反対回りで1回転)。

　宇宙と無重力の関係について、何となくすっきりしなかったり間違った理解をしていた方がいれば、お役に立てたでしょうか。まだわからないところがあったら、追加で解説しますので、申し出て下さい。