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空を飛ぶということ

執筆:北海道札幌市 北嶺中・高等学校 理科教諭 岡本修二

ニュースなどで知っている人もいるかもしれませんが北海道の大樹町という所で「インターステラテクノロジズ」という民間の会社がロケットの打ち上げに挑戦しています。前回はロケットに紙飛行機を乗せ、はるか上空から飛ばそうという実験が計画されていましたが、残念ながらロケット発射後に異常を検知して失敗に終わってしまいました。

飛行機が飛ぶことができるのは、空気が翼を上に押し上げる力と、地球の重力の微妙なバランスの上に成り立っています。では空気がなかったら、重力がなかったらどうなるのか、と様々な疑問がわいてきます。そういった疑問に答えるために、以前日本人の若田宇宙飛行士が宇宙ステーション内の無重力状態で紙飛行機を飛ばす実験をしています。空気はあるのでその押し上げる力によってどんどん上昇しながら飛んでいく様子に世界中の目が釘付けになりました。
では、大きな翼もなく円筒形のロケットが無重力で真空の宇宙空間を進んでいくにはどうしたらいいのでしょうか。
例えば無重力の宇宙空間に浮くロケットを進めるにはどうするか。もっとも簡単な方法は進みたい向きと逆向きに、ロケット内の何らかの物を投げ捨ててやればいいのです。すると、ロケットは動き出します。投げ捨てる物体が重たい(地球上で)ほど、投げる速さが速いほど、その反動でロケットの推進力は増していきます。よく見るものすごい勢いのロケット噴射は、燃やすことが大事なのではなく、いかに大量の物質をものすごい速さでロケットから投げ捨てていくかという発想から生まれているといってもいいかもしれません。

北嶺では「サイエンスプロジェクト」という取り組みの中で、中学2年生では小惑星探査機「はやぶさ」で有名なつくば市の「JAXA(宇宙航空研究開発機構)」を、中学3年生では北海道の赤平市というところで最先端のロケットエンジン開発をしている「植松電機」という町工場を全員で見学します。そして高校生を中心にアメリカの「NASA(アメリカ航空宇宙局)」でスペースシャトル等の発射台まで見に行くというツアーも実施されています。
これらを通じて生徒たちは、我々人類が「大地から空へ、そして宇宙へ」羽ばたいていく過程の挫折と栄光の歴史、そして最先端の科学技術を体感します。

ワクワクするような好奇心がサイエンスの原動力です。「なぜ?どうして?こうしてみたらどうなる?」を大切にしていけば、きっとノーベル賞も宇宙飛行士も夢じゃないかもしれませんよ!
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