非赤道上宇宙エレベーターの3次元動解析

抄録

宇宙と地球をケーブルでつなぎ，物資輸送を行う宇宙エレベーターは，低コストかつ大容量な宇宙輸送を達成し，宇宙輸送を革新し得る技術として注目されている．これまでの宇宙エレベーター研究の多くは地球の赤道上とケーブルを接続する赤道上宇宙エレベーターが対象であった．一方，地球の有緯度地帯にアンカー（アースポート）を設置する非赤道上宇宙エレベーターが近年注目されている．非赤道上宇宙エレベーターは，宇宙エレベーター建設候補地の拡大や静止軌道上の宇宙機との衝突回避，さらには宇宙線の影響緩和などの望ましい特徴を有する反面，ケーブルの変形や運動が複雑になる問題がある．それらの影響を事前に予測するには非線形性を考慮した高精度の数値シミュレーションモデルが必要とされる．ここでは高精度な数値解析を達成する上で必要な特徴について論じ，高精度数値解析手法の一つである非線形有限要素法を用いた非赤道上宇宙エレベーターの動的解析とその結果について解説する．