宇宙ロケット開発入門

担当講師:髙橋 晶世

そもそもロケットってどうして飛べるのでしょう?ロケットの構成は車とそっくり。ではどこが違うのでしょう?

本講義では,ロケットやロケットエンジンの基本について学びつつ,宇宙開発は実際にどのように行われているのか,今のロケットは何を目指しているのか,メーカ出身の講師とともに深掘りしていきます。
主な内容は下記の通りです。

ロケットはなぜ飛ぶのか/ロケットエンジンにはどんな種類があるか/ロケットエンジンをどうやって設計するのか/
ロケットエンジンをどうやって作るのか/ロケットエンジンをどうやって点火するのか/
ロケット開発にはどのくらいお金がかかるのか/ロケットエンジンを使う宇宙旅行は安全か/
ロケットエンジンの何を研究するのか/ロケットは将来どうなるのか/ロケットと自動車の違いは何か

宇宙ロケット
宇宙ロケット
(図版・画像等の出典や引用元:JAXA)

最適化のおはなし

担当講師:中根 昌克

工学において,ある程度設計が完了した場合に,ではどれだけより安く,より扱いやすく,より良いものを作成するか,という問題が発生します。
また,飛行機やロケットなどを飛ばす際,どのような飛行をすることで経済的になるか,ということが問題になります。
その際に必要となる手法が「最適化」です。

この講義では,最適化に関して身近な例から出発し,最終的にはちょっとだけ数学を用いて,様々な「最適化」に関する話題を提供していきたいと思います。

宇宙で人間が住む方法

担当講師:中根 昌克

自動車や建築構造物など私たちの暮らしに必要な物を製造する材料として重要なものに鉄鋼があります。
鉄鋼を作る段階で出る産業廃棄物は「鉄鋼スラグ」と呼ばれ,その多くが,まだ有効利用されずに放置されています。
鉄鋼スラグには「高炉スラグ」と「転炉スラグ」の二種類があります。高炉スラグは国内で約2300 万t発生しセメント材料等として有効利用されています。
しかし,転炉スラグは約1000 万t発生しますが,含有する遊離石灰の水和により膨張崩壊するため埋立用材に使用される以外,有効利用の方法が確立されていません。

一方,コンクリートの材料であるセメントは石灰石を原料として作られるもので,製造時に原料を約1450℃で焼く必要があり,その際,多量の二酸化炭素を排出することから地球温暖化対策が必要となっています。そのためセメントを減らしてセメントの代替となる材料の活用が求められています。
転炉スラグが高炉スラグと同様にセメントの代替材料として使えるようになれば,リサイクル面で有効利用が可能となるだけでなく,セメントの生産量を減らすことに役立つことになります。
以上のことから,この授業を通じてリサイクルと環境問題は別々のものではなく,つながっているものだということを理解して下さい。

超小型の人工衛星の世界を体験してみよう

担当講師:山﨑 政彦

昨今,学生が自分たちの手で超小型の人工衛星を開発し,外国等のロケットで宇宙に打ち上げ,大学に設置した地上無線局で衛星を管制する,という活動が活発に行われています.日本大学でも,複数機の衛星を開発しています.

写真は,現在開発中の地震に先行する現象を解明する約30㎝x20㎝x10㎝の超小型衛星Preludeです.
超小型人工衛星は大型衛星に比べると小規模ながら,機械工学・電子工学・通信工学等の各種要素技術(構造設計・回路設計・信号伝送・ソフトウェア)や,加えて打ち上げや電波に関する法的手続き等,それら全てをまとめて人工衛星システムを構築する力が必要とされます.

この講義では,実物相当の超小型衛星キットを用いて人工衛星の各サブシステムの役割や仕組みについて学びながら,人工衛星の開発方法を勉強していきます.

電離圏電子密度変動現象観測衛星Prelude(プレリュード)
超小型衛星キット

ドローンが飛ぶ仕組みとこれから

担当講師:増田 開

農薬散布や災害調査,荷物の配達など,様々な利用が期待されているドローン.ドローンといっても様々な種類があり,プロペラが複数ついたヘリコプタのような機体から,旅客機のような固定翼機など,用途や目的に応じて様々なものが開発されています.
一般的なヘリコプタのようなドローンが飛ぶ仕組み,利点・欠点,ドローンの種類などを説明したいと思います.

また,今研究室で開発中の今までとは異なるドローンを紹介していきたいと思います.