テレビを見てると、ドラマやアニメのキャラクターが「第一宇宙速度を突破！！」なんてセリフを喋っているのを聞いたことがありませんか？
有名どころ(知らない人はごめんなさい)で言うと「新世紀エヴァンゲリオン」のアニメ第22話 [せめて、人間らしく/Don’t Be] にて、エヴァンゲリオン零号機が敵である第15使途アラエルを殲滅するために”ロンギヌスの槍”を投擲するシーンがあり、その際に「ロンギヌスの槍は？」「第一宇宙速度を突破。現在、月軌道に移行しています。」という会話があったりします。
この「第一宇宙速度」ってなに？って疑問に思ったりしませんか？
聞いたことはあるけど「宇宙速度」について詳しく知っている！っていう人はあまりいないのではないでしょうか。
実はこの「宇宙速度」、人工衛星やスペースシャトル、地球外探査機を打ち上げるために非常に重要になってくるワードなのです。
そこで今回は、「宇宙速度」について解説していこうと思います。
「宇宙速度」とは
宇宙速度とは「重力に負けずに宇宙飛行できる速度」、簡単に言ってしまうと重力からの「脱出速度」のことです。
脱出したい重力源などにより、第一から第六までの宇宙速度の定義があります。
第一宇宙速度
第一宇宙速度とは、高度が海抜ゼロメートル(地表すれすれ)のところから物体を地面に対し水平方向に放って、円軌道を描き同じ地点に戻ってくる初速度(空気抵抗はないものとする)のことです。
第一宇宙速度は計算によって求めることができ、地球では約7.9 km/s (= 28,400 km/h )となります。
つまり、あなたが第一宇宙速度で野球ボールを投げることができる常識外れの肩の持ち主であると仮定すると、地面に水平になるようピッチングすれば野球ボールは地球を一周し、約1時間20分後にあなたの後頭部めがけて飛んでくることになります。（空気抵抗も軌道上の障害物も無いものとしました。）
第一宇宙速度でのピッチングが可能であれば（※そんな人はいません）地球を丸々使った一人キャッチボールも可能となるわけです！（※なりません。実際には空気抵抗と障害物があります。）
第二宇宙速度
第二宇宙速度とは、その星の重力を振り切るために必要な速度です。
宇宙工学においては地球から地球外探査機を打ち上げる際によく第二宇宙速度が話題にあがるため、別名：地球脱出速度とも呼ばれます。
地球での第二宇宙速度は、約11.2 km/s (= 40,300 km/h )です。
第三宇宙速度
第三宇宙速度とは、地球と太陽の重力を振り切るために必要な速度です。
第三宇宙速度は、約16.7 km/s (＝60,100 km/h)です。
惑星探査機が地球より外側の惑星を探査するためには、第三宇宙速度以上の速度が必要になるためスイングバイ航法を利用して加速する場合が多いです。
第四宇宙速度
第四宇宙速度とは、銀河の重力を振り切るために必要な速度です。
私たちが暮らす、天の川銀河系における第四宇宙速度は約300 km/s (=1,080,000 km/h)です。
人工物が出した史上最高速度が、太陽系探査機Helios 2 が記録した 252,792 km ですので、現時点で人類は第四宇宙速度以上の速度を出すことができていません。
人類が銀河を飛び出すにはまだまだ時間がかかりそうですね(◎_◎;)
第五宇宙速度
第五宇宙速度とは、銀河の集団である銀河団の重力を振り切るために必要な速度です。
このレベルまで来るとあくまで理論上の話になってきますが、第五宇宙速度は約1,000 km/s (= 3,600,000 km/h)と考えられています。
秒速1,000 kmというと大阪大学 村上上匡且教授ら研究グループと米国海軍研究試験所が共同で行ったレーザー核融合に関する実験過程で、直径300μm程度の個体密度に近い物質を秒速1,000 kmにまで加速させ「人類が地上で実現した物質の最高速度」としてギネス記録に認定されました。
まあ、探査機や宇宙船でこの速度を出すのは、今のところとてもじゃないですが実現できないでしょう。
第六宇宙速度
第六宇宙速度とは、宇宙の重力を振り切るために必要な速度です。
遂に宇宙を飛び出せる速度まで来ちゃいました。
第六宇宙速度は、約300,000 km/s (=1,080,000,000 km)です。
つまりは、第六宇宙速度は速度の究極ともいえる光速ということになります。
相対性理論によれば物質は光速以上で移動できないため、理論上の最高速度ということになります。
こうまでしないと外に出られないとは…。
宇宙おそるべし(;・∀・)！
まとめ
さてさて、今回は聞いたことはあるんだけど実はよくわからない「宇宙速度」について解説して参りましたがいかがでしたでしょうか？
少しでも皆さんの知識欲を満たせたのなら幸いです(*´▽｀*)
しかし、宇宙速度と言っても６種類も存在しているとは思っても見なかったんじゃないですか？
かく言う私も初めて知ったときはとても驚きました！
これからも、今回の「宇宙速度」みたいな地味なんだけど重要な宇宙関連の雑学について、コツコツ語っていきたいと考えております。
ではでは、次回の宇宙情報を乞うご期待！
