普通、探査機の進行方向や速さを変えるためには、探査機に搭載している多くの推進剤を必要とする。スウィングバイとは、地球などの天体の引力を利用することにより、推進剤を消費することなく、軌道を大きく変更する技術である。天体から受ける引力は、その天体の質量に比例し、距離の二乗に反比例する。太陽系内の惑星間空間を航行する飛翔体は、太陽系の中で一番、しかも桁外れに大きい天体である太陽の引力影響下にある。しかし惑星や衛星のごく近傍へ近寄ると、その天体の引力が支配的となる。飛翔体が天体の近くを真っ直ぐに通り過ぎようとしても、天体のほうに引き寄せられる力がはたらくために軌道が曲がるのである。この時、引力がはたらく領域の中で飛翔体が描く軌道は天体を中心とする双曲線となる（図２ａ）。また、天体に対する相対的な速さは、引力圏に進入する時と脱出する時で等しいが、天体が太陽の周りを公転しているために、絶対的な座標系で見た飛翔体の速さは変化する。天体の公転方向に対して飛翔体が後方を通過した場合には加速（図２ｂ）、前方を通過した場合には減速（図２ｃ）が起こる。
asahi.com（朝日新聞社）：カニ型探査車、砂漠で修行中 ＮＡＳＡが模擬探査公開 - サイエンス
【フラッグスタッフ（米アリゾナ州）＝勝田敏彦】米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）は１５日、アリゾナ州北部の砂漠で行っている月や火星などの有人探査用の車などの技術開発試験の様子を報道関係者に公開した。 この試験は、今回が１３回目。アポロの宇宙飛行士も訓練したという砂漠に、宇宙飛行士が寝泊まりできる探査車や宇宙基地の一部となる居住棟など試験機を用意し、２週間の模擬探査を実施。飛行士も参加し、機器の性能などを調べている。 宇宙基地も運べる探査車はタカアシガニのような形で６本脚。月の険しい地形でも移動できるよう工夫されている。 オバマ政権は今年、月探査の代わりに小惑星や火星などを目指す方針を示している。担当のジュリー・タウンゼントさんは「目的地が小惑星になってもほぼ同じ設計で対応できるでしょう」と話していた。 2010年9月16日16時11分
インダストリアル７の作り方
本作『機動戦士ガンダムユニーン』では、“コロニーが建造されるプロセス”がより具体的に描写されます。もちろん今回紹介される工法は数ある方法の中の一例なのですが、これはトンネルをつくるケーソンやシールド工法などをヒ ントに応用したアイデアのものです。
まず最初にコロニービルダー『メガラニカ』から生えるように、『ロクロ』と呼ばれるコロニー建造ユニットが組み立てられます(図1)。
そしてその内側において、円周を６等分する形で地盤を作る『造成ユニット』を計６基配置(図2)。この『造成ユニット』は一種の工業プラントを内蔵したもので、ここに『メガラニカ』側から原材料や加工された資材が投入されると、その底面に向けてコロニーの外壁や“大地”となる人工地盤が「1/6周、奥行1.6km分」を単位としてシステマチックに造成されていきます。
人工地盤が完成した段階で、造成ユニットは高さ170m直上へスライドします。跨ぐようにして移動する時、作業中のユニット上面に底面が擦らない最低限の高さです(図2,3)。
ムービーは、こちらです(図4)。
![なぜスペースコロニーは『ラグランジュ点』に安定して留まっていられるのか？
右の図は地球と月の重力などのバランスの変化を計算して（専門的には“ヤコビの積分”という）、その変化を地図の等高線のように“坂”として示したものです。明るく（高い）ほどバランスは安定していて、暗い（低い）ほど地球や月への重力か、そこから離れる遠心力が強いことを表します。（『ゼロ速度曲線』のグラフといいます。）
この『ゼロ速度曲線』のグラフに『ラグランジュ点』の各ポイントの位置を記すと、その場所の理由がわかってきます。
地球と月との一直線上に並ぶ位置関係にある L1、L2、L3の周囲では、地球と月の影響から生じる重力などのバランスの“坂”が“急”なために不安定で、コロニーなどがわずかでもこの位置から外れると速度を増して離れ、地球か月へ落ち込んで行くか、または月軌道より地球圏より離れて行こうとします。それに対して地球と月との位置関係がちょうど正三角形になる L4、L5の周囲では、このバランスの変化の“坂”は大変“緩やか”なため、この位置から離れそうになってもその速度は遅くゆっくりで、しかもコリオリの力の作用も手伝って、元の『ラグランジュ点』に引き返そうとする復元力が働くのです。
『ラグランジュ点』のうち、L4、L5が安定していてスペースコロニーの配置に最適とされているのは、こういう理由からなのです。
via WORLD | 機動戦士ガンダムUC[ユニコーン]](http://www.gundam-unicorn.net/novel/world/images/img_about_01zoom.jpg)
なぜスペースコロニーは『ラグランジュ点』に安定して留まっていられるのか？
右の図は地球と月の重力などのバランスの変化を計算して（専門的には“ヤコビの積分”という）、その変化を地図の等高線のように“坂”として示したものです。明るく（高い）ほどバランスは安定していて、暗い（低い）ほど地球や月への重力か、そこから離れる遠心力が強いことを表します。（『ゼロ速度曲線』のグラフといいます。）
この『ゼロ速度曲線』のグラフに『ラグランジュ点』の各ポイントの位置を記すと、その場所の理由がわかってきます。
地球と月との一直線上に並ぶ位置関係にある L1、L2、L3の周囲では、地球と月の影響から生じる重力などのバランスの“坂”が“急”なために不安定で、コロニーなどがわずかでもこの位置から外れると速度を増して離れ、地球か月へ落ち込んで行くか、または月軌道より地球圏より離れて行こうとします。
それに対して地球と月との位置関係がちょうど正三角形になる L4、L5の周囲では、このバランスの変化の“坂”は大変“緩やか”なため、この位置から離れそうになってもその速度は遅くゆっくりで、しかもコリオリの力の作用も手伝って、元の『ラグランジュ点』に引き返そうとする復元力が働くのです。
『ラグランジュ点』のうち、L4、L5が安定していてスペースコロニーの配置に最適とされているのは、こういう理由からなのです。
隕石のうち鉄を多く含むものは鉄隕石（隕鉄）と呼ばれていますが、図１の写真のように美麗な模様（ウィドマンステッテン構造）が見られます。これは隕鉄が百万年で１度という長い時間スケールでゆっくりと冷却する時に、金属ニッケルの結晶が成長することで作られる構造であり、地球上の金属には見られない隕鉄に特徴的なものです。人工的に作り出すことも（今のところ）できません。古代エジプトや中国の遺跡から出土した鉄製の道具にもウィドマンステッテン構造が見られることから、古代人類は隕鉄を利用していたことが判っています。
ちょっと意外なのは，炭素—ケイ素結合を持つ天然物が筆者の調べた限り全く存在しないことだ。ケイ素は地殻重量の約４分の１を占め，酸素に次いで存在量が多い。またシリコーンなどを見てもわかる通り，有機ケイ素化合物は安定かつ毒性が低い。にも関わらず，生物のうちケイ素を活用しているのは珪藻類や一部のイネ科植物など，ごく少数にとどまる。数多くの元素をフルに活用して環境に適応してきた生物が，なぜかケイ素だけをのけ者にしているのは，ちょっとしたミステリーではないだろうか。
ケイ素化合物の基本単位となるケイ酸はアルコールなどと反応しやすく，自己重合を起こして固まりやすい。この性質が生体にはそぐわず，生命はケイ素を排斥する方向へ進化した——などという理由も考えられそうだが，ややこじつけめいてもいる。
