今朝は「ロケット」というものが、どのようなものであるかについて考えてみたいと
思います。ロケットには次の３つの基本的特徴があります。
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　　　　　　　１．短時間の間に桁外れに巨大なエネルギーを必要とする
　　　　　　　２．真空宇宙で加速するためのものを全部持つ必要がある
　　　　　　　３．エンジンも機体も使い捨てにして１回使う方式にする
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　第１は、ロケットが「短時間の間に桁外れに巨大なエネルギーを必要とする」という
ことです。
　自動車（列車）や航空機をロケットと比較してみましょう。普通の自動車や列車は、
最大でも時速４００キロメートル以下、航空機ならば、どんなに速くてもマッハ３以下
で運用されます。
　仮に自動車を時速３６０キロメートルとし、航空機をマッハ３として秒速を概算する
と次のようになります。
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　　　　　　自動車時速３６０キロメートル　・・　秒速　１００メートル
　　　　　　航空機時速マッハ３　・・・・・・・　秒速１０００メートル
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　これに対して、ロケットはどんなに遅いロケットでも次の速度が必要なのです。
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　　　　　　ロケット　・・・・・・・・・・・・　秒速７９００メートル
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　どうでしょう。航空機の約８倍、とにかく桁外れの速度なのです。それに加えて空気
抵抗などがあるので、軌道に出ていくためには、秒速で１０キロメートルの速度は不可
欠であるといわれています。毎秒１００００メートルの速度です。
　第２は、ロケットが「真空宇宙で加速するためのものを全部持つ必要がある」ことで
す。物理学の法則ですが、質量を同じとすれば、速度の２乗と必要なエネルギーは比例
します。したがって、速度が２倍になれば、加速するためのエネルギーは４倍になりま
す。同様に１０倍の速度を得るためには１００倍のエネルギーが必要ですから、ロケッ
トは戦闘機の１００倍、Ｆ１レーシングカーの１００００倍のエネルギーが必要になり
ます。
　しかもロケットは、これほどのエネルギーを何もない真空の宇宙空間で出さなければ
ならないのです。これは、大変なことなのです。なぜなら、地球上の乗り物は、すべて
乗り物それ自体ではない外部のもの――空気なり、地面なりを利用して、推進力として
いるからです。
　自動車はタイヤを回転させ、それで地面を押して前進しますしジェット機は、前方か
ら空気を吸い込んで、勢いよくそれを噴き出すことで前進します。いずれも乗り物本体
の外側のものを利用して前進するのです。
　しかし、ロケットの場合は、何もない宇宙空間の中で加速するのですから、外側のも
のを一切利用できないのです。したがってそういう推進力を全部ロケットの内部に持っ
ている必要があるのです。具体的にいうと、燃料と酸化剤――２つをまとめて「推進剤
（プロペラント）」といいます。
　宇宙ロケットは、静止トランスファー軌道から静止軌道に入るように、軌道に乗る推
進力だけでなく、宇宙空間の中でも加速する必要があり、さらに地球に戻るための推進
力も必要なのです。したがって、ロケットにはたくさんのプロペラントを搭載しておく
必要があります。
　しかも、プロペラントを多く搭載すると重量が増し、それもろとも加速する必要があ
るので、そのバランスが難しいわけです。このプロペラントの量と到達できる速度の関
係について精力的に研究した人が「ロケット工学の父」といわれるロシアのコンスタン
ツィン・ツィオルコフスキーであり、有名な式があるのです。
　ツィオルコフスキーの式に基づいて、単段式ロケットのプロペラントを計算すると、
本体の８９％がプロペラントであるという結果が算出されます。
　Ｈ−ⅡＡのような２段式ロケットの場合は違ってくるのですが単段式ロケットでは、
ロケット本体の８９％がプロペラント（推進剤）であって、残る１１％が本体と打ち上
げるペイロード（人工衛星など）ということになるのです。
　自動車を例にとると、重量の９０％が燃料で、残る１０％が搭乗者と自動車本体の重
量ということになるのです。そんな乗り物はあり得ないでしょう。しかし、ロケットは
そこまでやらないと宇宙には出て行けないのです。
　第３は、ロケットは「エンジンも機体も使い捨てにして１回使う方式にする」必要が
あるということです。
　一言でいうと「限界設計」ということです。例えば、Ｈ−ⅡＡロケットの第１段で使
われているＬＥ−７Ａエンジンは、１０回の起動と停止が行えるという条件で設計され
ています。つまり、１１回目は壊れてしまっても仕方がないという設計です。そして使
い終わったら使い捨てにするのです。
　使い捨てという設計は、仕事を終えた機体を回収して検査をすることができないこと
を意味しています。したがって、いつまで経っても一発勝負から脱却できないのです。
ロケットはそういう乗り物なのです。
　地球を回る軌道に打ち上げるロケットの開発がはじまって、既に半世紀近くになりま
す。その間の技術革新の速度を考えると、ロケットの事故率はもっと下がっても良いの
ですが、そうなっていません。それには、ロケットという特異の乗り物の特質が深く関
与しているのです。
　しかし、それにしても日本のロケットは少し落ち過ぎる感じがします。それには、ど
のような原因があるのでしょうか。次にその問題について考えます。　　　
・・・［日本宇宙開発／０６］