宇宙飛行
ロケットが気体を下へ押し出すと、気体がロケットを上へ押し返します。1926年にゴダードが飛ばした高さ12メートルのロケットから、7.7 km/sで回る軌道、月、国際宇宙ステーション、そして2026年11月には地球から光で一日かかる距離に達するボイジャー1号まで、その物理をたどります。
このコースについて
1926年3月16日、マサチューセッツ州オーバーンの雪の農場で、ロバート・ゴダードは世界初の液体燃料ロケットを打ち上げました。オーバーン町によると高度41フィート、約12.5 mに達し、2秒半飛んで発射台から184フィート先に着きました。ロケットはガスを下へ押し、ガスがロケットを上へ押します。このコースはその物理を、高さ12メートルの跳躍から2026年11月に地球から1光日のボイジャー1号までたどります。
6つの単元は外へ進みます。ロケットの仕組みから、地球を回って落ち続ける軌道へ進み、高度400 kmの衛星には毎秒約7.7 kmが必要と学びます。人工衛星は直径58 cm、83.6 kg、約98分で周回したスプートニク1号からGPSまで扱います。月への旅では、1969年7月16日に出発し8日後に着水したアポロ11号を学びます。宇宙ステーションでは2000年11月2日以来、滞在が途切れていないと知ります。3万6000人超から選ばれた技術者イ・ソヨンは2008年4月8日にバイコヌールからソユーズで飛び、11日間で18実験を行いました。最後の探査機では、1977年打ち上げのボイジャー1号が2026年11月に約260億kmへ達します。実験室は縮尺どおりでない地球と月、2026年10月18日のソウルの空、ボイジャー1号が通った惑星を示します。
はじめる前に
ニュートンの法則がこのコースの大部分を支えているので、力と運動を一通り学んでおくと、ロケットの式と軌道速度が追いやすくなります。多くのクイズが平方根を使って小数第1位か第2位までの答えを求めるので、電卓を手元に置いてください。
終わったら
排気の速さと質量比からロケットの速さの変化を求め、v = √(GM ÷ r) で軌道の速さと周期を計算し、静止軌道の高度を求められるようになります。ISS の宇宙飛行士が浮かぶ理由、GPS が4つの衛星から位置を割り出すしくみ、ボイジャーのような探査機にとってスイングバイが何をするかも説明できます。
- 1ロケットの仕組み世界初の液体燃料ロケットは二秒半飛び、高さ約12.5 mに達しました。
- 2軌道とは、地球の周りを落ち続けること高度400 kmで軌道を保つには、人工衛星は毎秒約7.7 km進まなければなりません。
- 3人工衛星：スプートニクからGPSまで世界初の人工衛星スプートニク1号は直径58 cm、質量83.6 kgで、約98分で地球を一周しました。
- 4月への行き方アポロ11号は1969年7月16日に地球を出発し、八日後の7月24日に乗員が着水して帰還しました。
- 5国際宇宙ステーション2000年11月2日から、宇宙ステーションには途切れることなく人が暮らしています。
- 6惑星へ、さらにその先へ向かう宇宙探査機1977年に打ち上げられたボイジャー1号は、2026年11月に地球から一光日、約260億kmの距離に達する見込みです。
このコースの出典 (17)
- Town of Auburn MA, Robert Goddard (auburnma.gov/693/Robert-Goddard)
- History.com This Day in History, 16 March 1926 (Tsiolkovsky 1903 treatise)
- NASA "What Was the Saturn V?" (nasa.gov/learning-resources/for-kids-and-students/what-was-the-saturn-v-grades-5-8)
- NASA Earth Fact Sheet (nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html, GM 0.39860 × 10⁶ km³/s², escape velocity 11.186 km/s, sidereal rotation 23.9345 h)
- NASA History "The Dawn of the Space Age" (nasa.gov/history/dawn-of-the-space-age)
- NASA "April 1961, First Human Entered Space" (nasa.gov/image-article/april-1961-first-human-entered-space)
- GPS.gov Space Segment (gps.gov/space-segment)
- KARI (kari.re.kr: KOMPSAT-1 1999, Chollian, Nuri launch dates, Danuri contents/193, 194, 196 and news release 2022-12-28)
- Korea.kr policy news on the Nuri second launch, 21 June 2022 (korea.kr/news/policyNewsView.do?newsId=148902762)
- Korea AeroSpace Administration (kasa.go.kr, founded 27 May 2024)
- NASA International Space Station Facts and Figures (nasa.gov/international-space-station/space-station-facts-and-figures)
- ISS National Lab on Zarya and Expedition 1 (issnationallab.org/iss360/celebrating-the-20th-anniversary-of-the-first-international-space-station-module)
- Korea Herald and Korea.net on Yi So-yeon, 8 April 2008 (koreaherald.com/article/10711787, korea.net/NewsFocus/HonoraryReporters/view?articleId=264742)
- NASA Apollo pages (nasa.gov/the-apollo-program, nasa.gov/history/apollo-11-mission-overview, nasa.gov/mission/artemis-ii)
- NASA Voyager 1 (science.nasa.gov/mission/voyager/voyager-1) and "What is a light-day" (science.nasa.gov/mission/voyager/voyager-1/voyager-1-what-is-a-light-day)
- NASA Stennis Lagniappe July 2015 on New Horizons at Pluto (nasa.gov/wp-content/uploads/2015/05/julylagniappe.pdf)
- NASA SVS 5534 Parker Solar Probe (svs.gsfc.nasa.gov/5534).
確認日: 2026-10-18