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コロニー落としwebシミュレーション-コロニーを減速して地球に落とそう!

SF作品で有名なコロニー落としをウェブ上で実行し、衝撃エネルギーが観察できるシミュレーションツールです。

上の埋め込み内でも使えますが、うまく動かない・大きなページで使いたいというときは、元のコロニー落としシミュレーションツールページへ(新しいタブで開きます)。

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コロニー落としとは?

「コロニー落とし」とは、SFなどでよく描かれる、宇宙に浮かぶ巨大なスペースコロニーや人工衛星を地球に落下させて、大規模な破壊を引き起こす架空の攻撃手段です。

このアイデアは、現実の天体物理学に基づいた万有引力や軌道力学の法則を使ってシミュレーションすることで、落下の様子や衝突時のエネルギーを視覚的に理解できます。


コロニー落としシミュレーションツールの使い方

このシミュレーションツールでは、

  • 地球を表す大きな円(経度と都市名つき)と、宇宙コロニーを表す銀色の長方形が描かれています。
  • 「シミュレーション開始」ボタンを押すとコロニーの動きがスタートし、コロニーは地球の周りを静止軌道上で公転しています。
  • ユーザーは「減速率スライダー」を使って、コロニーの速度を元の何%まで減速させるかを設定できます。
  • 「減速させる」ボタンを押すと、現在の速度にスライダーで指定した割合が掛かり、軌道が楕円になって地球に落下する軌道に変わります。
  • 落下軌道に入ると、万有引力に従ってコロニーが加速しながら地球に向かって落下していきます。
  • 速度はリアルタイムに画面に表示され、軌道も視覚化されます。
  • 衝突すると、コロニーの衝突エネルギー(ギガジュール単位)と、それがツングースカ大爆発の何倍に相当するかが計算されて表示されます。

この比較により、実際に歴史的な大規模爆発と比べてどれほどのエネルギーが放出されるのかイメージしやすくなっています。


パラメータの説明

  • 地球質量
    地球の質量は約 5.972×10^24 kg に設定されており、この質量から万有引力が計算されています。
  • コロニーの質量
    コロニーの質量は固定で 1×10^10 kg(100億kg)に設定されています。現実的に考えられる規模のスペースコロニーとして仮定していますが、実際は建築材料は規模により変動するでしょう。
  • 静止軌道の初速
    コロニーは地球の静止軌道上に配置されており、その速度は地球の質量と距離に基づき物理的に計算された初速度です。これにより安定した円軌道を描いています。
    ・静止軌道(地球の赤道上空で地球の自転周期と同じ周期で回る軌道)の高さ(地表からの距離)は約 35,786 km(約3.58 × 10⁷ m)です(軌道半径は地球半径 + 高度 = 約 42,157 km)。
    ・軌道速度(初速)は約 3.07 km/s(約3,070 m/s)。

注意点

  • 元の速度からの減速が不十分だと、地球を焦点とする楕円軌道に入り、ぐるぐると回り続けます。衝突するために十分な減速をしましょう。
  • 地球やコロニーの大きさは必ずしも現実のスケールではありません。

まとめ

  • コロニー落としとは、宇宙コロニーを地球に落下させる架空の攻撃手段で、軌道力学に基づいて挙動をシミュレートできる。
  • ツールでは、地球とコロニーの公転・落下をリアルタイムに観察可能。
  • 速度の何%まで減速するかをスライダーで設定し、減速ボタンで軌道を変えることができる。
  • 衝突エネルギーはギガジュール単位で表示され、ツングースカ大爆発との比較もされるため、エネルギーの規模感がつかみやすい。
  • パラメータとしては、地球質量・コロニー質量・静止軌道初速が設定されている。

このシミュレーションは、宇宙物理や軌道力学の理解を深めるのに役立つだけでなく、SF設定のリアリティを検証する楽しいツールです。

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