アポロ計画捏造説#88 高速で大気圏を通過したら燃え尽きてしまい地球に帰還できないのではないか?

アポロ計画捏造説#87 では、「月面で撮影したカメラのフィルムは放射線で感光してしまい持ち帰れないのではないか?」という謎について考察し、特に問題はなさそうだということを書きました。

次も「アポロ計画の残された謎」についてみていこうと思います。

7つ目は「高速で大気圏を通過したら燃え尽きてしまい地球に帰還できないのではないか?」です。

アポロ16号のストーリー
宇宙船は地球から83,000キロメートルの位置を秒速2,700メートルで飛行していました。
太平洋に着水するちょうど3時間前に最後の軌道修正が行われ、速度が秒速0.43メートル変更されました。
再突入の約10分前、三人を乗せた円錐形の司令船が機械船から切り離されました。
機械船はこのあと、高温と衝撃により大気圏内で分解し消滅しました。
司令船は秒速約11,000メートルで大気圏に再突入し、熱は最大で2,200から2,480℃まで達しました。
再突入から14分弱でパラシュートが開き、司令船はキリスィマスィ島の南西350キロメートルに着水しました。

疑惑と考察
機械船は消滅し、司令船は無事に帰還しています。
はじめは秒速2,700メートルでしたが、大気圏突入時は秒速11,000メートルとなっていました。これは地球の重力の影響ですね。
なお、機械船切り離し後、司令船はもう一切の操縦ができません。


司令船の構造
外壁は主にアルミニウムのハニカム構造によって構成されていました。底面には4層のハニカムパネルを貼り合わせた耐熱シールドとなっており、大気圏再突入時にはこのシールドが徐々に融解することによって熱を逃がし、船体が熱破壊されることを防いでいました。


大気圏突入方法
司令船は大気圏再突入のために180度回転して平坦な面を前に向けます。
大気の抵抗が司令船を減速させます。空気によって加熱されることで船体はイオン化空気に包まれ、数分間の通信断を引き起こします。
パラシュートが展開され、減速し、司令船は太平洋に着水します。宇宙飛行士は回収され、航空母艦に運ばれます。

宇宙船の再突入
物体が大気圏に突入する際には熱の壁による空力加熱(断熱圧縮)が発生します。熱の壁とは飛行速度がマッハ3付近に近づくと発生し、高速な機体の移動のために空気が急激に圧縮されて高温になった空気に機体が過熱されることです。空気との摩擦というのは誤りです。

有人宇宙船の場合は、進行方向に対し斜めの姿勢をとるなどして大気で揚力を発生させて「滑空」することで速度や高度を調整し、最高温度の上昇を防ぐと同時に宇宙飛行士にかかる加速度を軽減するのが一般的です。

低軌道の人工衛星などで、制御が可能で、回収の必要がないものやできないもの(例:ミールやプログレス補給船など)は、役目を終えるとスペースデブリの発生源にならないように再突入(制御再突入、制御落下、コントロールド・リエントリなどともいう)させられます。この場合は故意に突入角度を深く取り、地表に落下する前に燃え尽きるようにすること、たとえ破片が残っても海などへ落下させることなどが求められます。なお、地球の低周回軌道上の制御を失った衛星やロケットの上段も、いずれは空気抵抗により大気圏に再突入し地球に落下するのですが、この場合はどこに落ちるかは分かりません。
再突入の際、衛星は中間圏(高度80km)に突入した時点で急速に破壊が始まり速度低下しますが、落下物がどこに落ちるかは形状、材質により異なってきます。 具体的にはアルミニウムよりは耐熱性の高いチタンの方が地表に落下する可能性が高くなります。また、中が空洞の燃料タンクは衛星の破壊が始まった地点から数百キロ程度の地点に落ちますが、リアクションホイールは千キロ以上離れたところに落ちることもあります。
上記の通り衛星の破壊が始まる地点は、衛星が中間圏に突入した地点となるため、再突入の際の軌道は円軌道の半径を次第に狭めるのではなく、マヌーバによって楕円軌道に変化させ、その近地点(ペリジー)を落下予定地点に合わせることで行います。

月軌道以遠から無人宇宙機が直接地球の大気圏に再突入した事例は、2004年9月のジェネシス、2006年1月のスターダスト(いずれもサンプルリターン用カプセルのみ)、2010年6月のはやぶさ(はやぶさ本体およびサンプルリターン用カプセル)があります。
月軌道も含めれば1970年 - 1976年に行なわれたルナ計画のサンプルリターン機(16・20・24号)も挙げられます。
これらはいずれも高速度で再突入している点が特徴です。地球重力圏の限界や月軌道から突入した探査機で11 km/s程度、惑星軌道から帰還したはやぶさとスターダストは12 km/sを超える再突入速度を記録しています。

疑惑
低軌道の人工衛星の説明ではアルミニウムは地表に届かないと書かれていました。減速は空気抵抗で行われています。
有人宇宙船や無人宇宙船はより速い速度で大気圏に突入しました。滑空するしないに関わらず減速は空気抵抗のみとなります。そして高速で地球に墜落するのではなく安全に減速しました。つまりマッハ3にまで減速するまでの時間が人工衛星に比べてより長く、熱されている時間も長かったことになります。アポロ宇宙船がアルミニウムでできているのであれば、ハニカム構造であろうとなかろうと、溶けて燃え尽きます。


これを裏付けるように隕石の落下があります。

隕石の落下
隕石は地表に到達するまでに破片になることもあれば、大きな塊のまま到達することもあります。
大気との衝突によって多数の破片になり、楕円形の地域(長径数km〜数十km)に、数十個〜数百個程度、まれには数万個程度の隕石となって落下します(「隕石雨」と呼ばれます)。この場合は数百g 〜数kg程度のものになることが多いです。
落下の時には巨大な火球が出現し、夜間は空が真昼のように明るくなることもあります。衝撃波による爆音の響く範囲は数十km四方を越えることも多いです。

考察
仮に溶けて気化せずに地表にたどり着けるとしたら、アポロ宇宙船は砕け散って火の玉になっていました。パラシュートで減速するどころではありませんでした。


残された謎
アポロ宇宙船が大気圏に突入して帰還するのであれば、大気の「熱の壁」による加熱でアルミ製の宇宙船は溶けてなくなっていました。
また仮に溶けきらなかったとしても、アルミよりも固い隕石でさえ砕け散ります。アポロ宇宙船も同様に砕け散って火の玉になっていました。

中間圏(高度80km)を超えた有人宇宙飛行や無人機のサンプルリターンは不可能です。

アポロ計画捏造説#89 につづく

参考URL
Wikipedia - アポロ16号 / アポロ司令・機械船 / 大気圏再突入 / 隕石
アポロ計画捏造説#50

5 件のコメント:

  1. ご意見に賛成です。私は最近まで何も知らなかったので、地球に帰還する際に主に逆噴射で減速するものと思っていました。しかし、アポロ13号の事故の際、早く帰還するために月着陸船のエンジンを加速に用いると書いてあり、大切な減速用に燃料を浪費するのではないかと思い、無事に地球への帰還はあり得ないと思いました。月から帰還の際、加速しますと、位置エネルギーはほとんど無限遠方にある時のものとなり、6400kmx9.8m/s2=(v^2)/2の式で計算される速度まで加速されて大気圏に突入します。11 km/sです。宇宙ステーションからの帰還の場合はその半分程度の速度ですから、全くその困難さは違います。

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    1. コメントありがとうございます。
      私がアポロ捏造を確信したのは映像疑惑からだったのですが、本編(#80)では疑惑のまま残ったものの中で、一番私が証明したかったのがこの「地球への帰還ができない」だったのです。
      それだけ思い入れのある疑惑だったので、賛成していただけたのがすごくうれしかったです。
      わいあん

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    2. >「高速で大気圏を通過したら燃え尽きてしまい地球に帰還できないのではないか?」

      「はやぶさ」をお忘れか?本体は消滅したけど、帰還カプセルは無事でしたよ。

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    3. コメントありがとうございます。
      私のストーリーでははやぶさも偽装になります。
      このページだけでなく、本編(#71)でもそのことについて触れています。
      わいあん

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    4. そうか、「はやぶさ」もニセもんだ、というなら・・・うん、貴方には近寄らない方が無難だな。
      じゃ、さよなら。

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