宇宙エレベーターは 時速200キロメートルで 宇宙に向かって 上昇します。 新幹線と同じくらいの 速さです。 「そんな速さで ちゃんと止まれるの？」 心配になりますよね。 安心してください。 宇宙エレベーターには 3つの安全なブレーキが ついています。 1つ目は電気の力で 止まるブレーキ。 2つ目は摩擦の力で 止まるブレーキ。 3つ目は緊急時に 使う特別なブレーキです。 どれか1つが壊れても、 他のブレーキが しっかり働きます。 リニアモーターカーと 同じ技術も使われていて、 とても安全な仕組みです。 誰にでもわかるように 詳しく説明します。
目次
- 時速200キロってどれくらい速い？
- 電気で止まる魔法のブレーキ
- 3つのブレーキで安心安全
- 未来のブレーキ技術
時速200キロってどれくらい速い？
新幹線と同じ速さ
時速200キロメートルは、 新幹線の「ひかり」と 同じくらいの速さです。
東京から名古屋まで 約350キロメートルを 2時間弱で走ります。
とても速いですよね。
でも、宇宙エレベーターは この速さで 約7日間も 上り続けます。
地上から 高さ3万6000キロメートルの 静止軌道まで、 休まず進むのです。
なぜこの速さなの？
「もっと速く できないの？」 と思うかもしれません。
実は、速くしすぎると 危険なのです。
速すぎると 止まるのが難しくなり、 乗っている人も 体調が悪くなります。
時速200キロメートルは、 安全に運行できて、 7日間で宇宙に着ける ちょうど良い速さ なのです。
止まる距離はどれくらい？
新幹線が 駅に止まるとき、 ブレーキをかけ始めてから 完全に止まるまで、 約2キロメートル 進みます。
宇宙エレベーターも 同じくらいの距離で 止まる計画です。
急ブレーキではなく、 ゆっくり滑らかに 止まるので、 乗っている人は ほとんど揺れを 感じません。
電気で止まる魔法のブレーキ
回生ブレーキってなに？
宇宙エレベーターの メインのブレーキは 「回生ブレーキ」 と言います。
これは、動いている力を 電気に変えて 止まる方法です。
電気を作ることが 抵抗になって、 速度が落ちるのです。
まるで魔法のような 仕組みですが、 実は身近な乗り物にも 使われています。
電車やハイブリッドカーと同じ
電車が駅に着くとき、 この回生ブレーキを 使っています。
ハイブリッドカーも ブレーキをかけると 電気を作って バッテリーに ためています。
宇宙エレベーターも 同じ原理です。
ブレーキをかけると 電気ができて、 その電気は 他のことに使えます。
無駄がない 素晴らしい仕組みです。
どうやって止まるの？
もう少し詳しく 説明しましょう。
宇宙エレベーターの クライマー（乗り物）は、 電気モーターで ケーブルをはさんで 上っていきます。
ブレーキをかけるときは、 電気の流れを 逆にします。
すると、モーターが 発電機に変わります。
動く力が 電気を作る力に 変わるので、 速度が落ちるのです。
作られた電気は、 地上に送ったり、 次のクライマーの 電力にしたりできます。
リニアモーターカーとの共通点
リニアモーターカーも 同じ回生ブレーキを 使っています。
リニアは 時速500キロメートルで 走りますが、 この速さからでも 安全に止まれます。
宇宙エレベーターは 時速200キロメートルなので、 もっと楽に 止まれるのです。
【引用元】中日BIZナビ
3つのブレーキで安心安全
第1のブレーキ：回生ブレーキ
普段使う メインのブレーキです。
さっき説明した 電気の力で止まる ブレーキです。
滑らかに速度が落ち、 乗っている人は ほとんど揺れを 感じません。
新幹線が 駅に着くときと 同じような 感覚です。
エネルギーも 無駄にしない エコなブレーキです。
第2のブレーキ：機械式ブレーキ
もし第1のブレーキが 故障したら、 第2のブレーキが 働きます。
これは 自転車のブレーキと 同じ仕組みです。
特殊なゴムのパッドが ケーブルを 強くはさみます。
その摩擦の力で 速度が落ちます。
第1のブレーキより 少し揺れますが、 確実に止まれます。
第3のブレーキ：緊急ブレーキ
万が一、 第1と第2の両方が 壊れても、 最後の砦があります。
それが緊急ブレーキです。
クライマーに付いている 特殊な金属の爪が、 ケーブルに 食い込みます。
電車の非常ブレーキと 同じような仕組みです。
強い力で止まるので 揺れますが、 命を守るための 最後の手段です。
なぜ3つも必要？
「1つじゃダメなの？」 と思うかもしれません。
でも、安全のためには 「予備」が とても大切です。
飛行機にも たくさんの予備システムが あります。
1つが壊れても 次がある。
2つが壊れても 最後がある。
こうして 何重にも安全を 守るのです。
これを「冗長性」 と言います。
宇宙エレベーターは 多くの人の命を 預かる乗り物です。
だから、 考えられる限りの 安全対策を するのです。
【引用元】日経ＰＢ
未来のブレーキ技術
磁石の力で止まるブレーキ
2050年の完成までに、 もっと新しい ブレーキ技術が 開発される予定です。
その1つが 「磁気ブレーキ」です。
これは、磁石の 反発する力を使って 止まる方法です。
磁石は、 同じ極同士だと 反発しますよね。
この力を使って ブレーキをかけるのです。
良いところは、 部品が触れ合わないので、 摩耗しないことです。
メンテナンスが ほとんど要りません。
AIが運転するから安心
未来の宇宙エレベーターには、 AI（人工知能）が 搭載されます。
AIが常に ブレーキの状態を チェックします。
少しでも異常があれば すぐに気づいて、 自動で対応します。
また、最適な速度や ブレーキのかけ方を AIが判断してくれます。
人間よりも 正確で安全です。
車の自動運転と 同じような技術が 使われるのです。
定期点検でいつも完璧
ブレーキは、 定期的に 細かく点検されます。
飛行機の整備と 同じです。
決まった時間ごとに、 すべての部品を チェックします。
少しでも摩耗していたら、 すぐに新品に 交換します。
また、実際に 乗客がいない状態で、 ブレーキのテストを 定期的に行います。
こうして、 常に完璧な状態を 保つのです。
世界中の専門家が協力
宇宙エレベーターの 安全基準は、 世界中の専門家が 協力して作ります。
飛行機の安全基準を 作っている 国際機関と同じように、 厳しいルールが できます。
どの国で作っても、 同じレベルの 安全性が保証されます。
日本は、 新幹線の安全技術で 世界トップです。
この技術が 宇宙エレベーターにも 活かされるのです。
【引用元】大林組
まとめ
時速200キロメートルで 動く宇宙エレベーターは、 3つのブレーキで 安全に止まれます。 第1の回生ブレーキは 電気の力で滑らかに、 第2の機械式ブレーキは 摩擦の力で確実に、 第3の緊急ブレーキは 万が一のときに 命を守ります。 リニアモーターカーと 同じ技術も使われ、 実証済みの安全性が あります。 将来は磁気ブレーキや AIによる制御で、 さらに安全になります。 何重もの安全対策で 守られた宇宙エレベーターは、 安心して乗れる 乗り物になります。
参考資料
- 一般社団法人 宇宙エレベーター協会
- JR東海 リニアモーターカー技術資料
- 大林組 宇宙エレベーター建設構想
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