ロケットの歴史：25年で重さ230倍、V2からサターンVまで【ロケット工学】

1944年、ドイツの V2 は人間が作ったものとして初めて宇宙の入り口に届きました。そのわずか25年後、サターンV が人類を月へ送ります。ロケットの重さは230倍。どちらも一度使えば捨てられるロケットでした。 V2 の性能をロケット方程式で計算し、月へ行く3つの方法を比べ、1キログラムを宇宙へ運ぶ費用を計算しながら、使い捨ての25年をたどります。 NASA の公開資料と教科書の式から計算してみました。 シリーズ A「ロケットの物理」の第3回（A3）です。これまでの動画 （A1・A2）は再生リストからどうぞ。 ▼ チャプター 0:00 はじめに：25年で230倍 1:41 V2と、その影 3:35 V2を計算する：軌道まで4分の1 5:18 技術者たちは東と西へ 6:57 スプートニク：280トンで83.6キログラム 9:49 108分の宇宙飛行と「10年以内に月へ」 11:13 月への行き方を計算する 15:12 サターンV：1秒に12.9トン 17:54 もう一つの月ロケット N1 19:52 1回およそ15億ドル：使い捨ての代償 22:36 終わりに ▼ 計算の前提 ・V2 の Δv＝噴き出す速さ 2.0 km/秒 × ln（12.5 t ÷ 3.8 t）≈ 2.4 km/秒。地球のまわりの軌道に必要な 9.7 km/秒（空気の抵抗と重力に逆らう分を含む目安）と比べました。 ・月への方法の比較（第6章）は、実際のアポロの着陸船の重さの比（月の軌道を離れるとき ÷ 月面から飛び立つ部分 ≈ 3.2）を、母船ごと着陸させる場合にそのまま当てはめた概算です。 ・費用はアメリカの消費者物価指数で2024年のお金に直しました。1キログラムあたりの費用は、荷物を限界まで積んだとして（地球のまわりの低い軌道）計算しています。スペースシャトルは、計画全体の費用 ÷ 打ち上げの回数（135回）です。 ・数字は丸めています。 ▼ 出典（この資料で分かること／分からないこと） 1. NASA「60 Years Ago, NASA Decides on Lunar Orbit Rendezvous for Moon Landing」 　分かる：3つの方式の検討、フーボルトの提案、1962年7月の決定。分からない：方式ごとの重さの細かな内訳。 2. Wikipedia「V-2 rocket」 　分かる：1944年6月20日の到達高度、重さと推進剤の量、発射数と死者数の見積もり。分からない：死者数の正確な値（見積もりに幅がある）。 3. Wikipedia「Saturn V」「Rocketdyne F-1」 　分かる：打ち上げの重さ、F-1 の推力と推進剤の流量、燃焼不安定の試験。分からない：打ち上げ1回の費用の年ごとの内訳。 4. Wikipedia「Apollo Lunar Module」「Apollo command and service module」 　分かる：着陸船（全体・上昇段）と母船の重さ。分からない：飛行ごとの細かな違い。 5. Wikipedia「R-7 Semyorka」「Sputnik 1」「Explorer 1」「Vostok 1」 　分かる：R-7 の構成と打ち上げの重さ、スプートニク1号とエクスプローラー1号の重さ、ボストーク1号の飛行時間。分からない：R-7 系の打ち上げ回数の最新値（数え方で変わる）。 6. Wikipedia「N1 (rocket)」 　分かる：重さ、エンジン30基、4回の打ち上げの日付。分からない：失敗の原因の細部。 7. Wikipedia「Apollo program」「Space Shuttle」、アメリカ労働統計局 CPI 　分かる：計画全体の費用、関わった人数、シャトルの打ち上げ回数。分からない：費用の数え方の違い（何を計画の費用に含めるか）。 ※ 出典は、のちの回で一次資料（NASA の報告書など）に差し替えていきます。 ▼ 写真 ・V2 の試験（1946年）、V2 の寸法図・断面図：NASA／MSFC（パブリックドメイン） ・ヴェルナー・フォン・ブラウン（1964年）：NASA／MSFC（パブリックドメイン） ・エクスプローラー1号の模型を掲げる3人（1958年）：NASA/JPL（パブリックドメイン） ・ケネディ大統領の議会での演説（1961年）：NASA（パブリックドメイン） ・「地球の出」AS08-14-2383（1968年）：NASA（パブリックドメイン） ・スプートニク1号（複製）：NSSDC／NASA（パブリックドメイン） ・ヴァンガード TV3 の爆発（1957年）：U.S. Navy（パブリックドメイン） ・地図と地球の陸地：Natural Earth（パブリックドメイン） ・V2 の3Dモデル：Δv のために制作（1942年の試験機の塗装を参考） NASA の写真の使用は、NASA がこの動画を推薦していることを意味しません。 ▼ 制作について ナレーションは合成音声です（Google Gemini TTS）。台本の下調べと計算の確認、図解の作成には AI（Claude）を使い、数字はすべて人の目でも確認しています。映像は図解・公開写真（パブリックドメイン）・プログラムで描いた線画・3Dモデルで構成しています。3Dモデルの制作にも AI を使っています。 間違いに気づいたら、コメントで教えてください。 #ロケット #宇宙開発 #アポロ計画 #サターンV #ロケット方程式