疑惑
宇宙飛行士が月着陸船を撮った写真では、ロケットの噴射でできるはずのクレーターが撮影されていない。月に着陸できるくらいのロケットであれば、噴射で大きなクレーターができるはずなのに、それがどこにもないのはおかしい。
真実
駐車スペースに車を運転していくときに、時速100キロで突っ込んでいく人はいるでしょうか？ もちろん、いないですよね。最初に減速して、ゆっくりとアクセルを緩めていきますよね。
宇宙飛行士たちも、まさにこれと同じことをしたわけです。確かに、月着陸船のロケットは4500kgもの推力がありました。でも、ロケットにはスロットルがついていたのです。宇宙飛行士たちは、軌道を離脱できるくらいには強くロケットを噴射したのですが、月面に降りるときには十分にゆっくりになるように噴射しました。でも、月面に近づくときには、それほど強くロケットを噴射させませんでした。大体、推力1200キログラム程度までパワーを絞っていたのです。
さて、ここで実際に数字を使って考えてみましょう。エンジンノズルの直径はほぼ54インチ(137センチ)で、計算するとノズルの大きさはほぼ、14800平方センチメートルになります。としますと、噴射によって発生する圧力の強さは、1平方センチメートルあたり80グラム、ということになります。そう大きな圧力ということにはなりませんね。
さらに、真空中では、ロケットから噴射されるガスは、急速にいろいろな方向に拡散していきます。しかし、空気中では、噴射されたガスは簡単に拡散できず、ロケットの後に細い柱状のように延びた炎や煙が見えます。真空中、つまり空気のないところでは、ロケットから出たガスはずっと速く拡散してしまいます。すなわち、ガスによる圧力はずっと低くなるわけです。
それが、クレーターができなかった理由なんです。1200キログラムもの推力というと大変な力のように聞こえますが、すぐにガスが拡がっていってしまったため、実際の噴射による圧力は小さなものになってしまったのです。
(注) 上記文章で、推力の単位を「キログラム」と表記しています。これは、アポロ計画当時使われていた推力の単位であり、「キログラム重」(kg・W)とも呼ばれています。1キログラム重は、地上(地球上)で質量1キログラムの物体に働く力を表し、約9.8ニュートンに相当します。現在では、力の単位としてはニュートン(N)が使われます。1ニュートンは、1キログラムの物体を毎秒毎秒1メートルの加速度で加速させるために必要な力です。
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「月の雑学 第3話」は、いくつかのページを除き、Phil Plait氏によるサイト"Bad Astronomy"内にある、"Fox TV and the Apollo Moon Hoax"の内容をもとにしています。 「月の雑学 第3話」を作るにあたり、翻訳及び内容の使用を快諾していただいたPhil Plait氏、及びサイトの内容をご紹介いただいた、MITの石橋和紀さんに感謝いたします。
なお、「月の雑学 第3話」の内容につきましては、Phil Plait氏は責任を持ちません。記述内容についてはあくまで、月探査情報ステーション主催者が責任を負うものとします。