テクノロジー「月の重力甘く見るなよ」

月は重力が地球の約6分の1しかありません
その為月で人間がジャンプすると地球より
高く長く空中に浮かんでる様に見えます

でも月は重力が弱く高所から落ちても安全
という訳ではありません

むしろ月では高所から落ちると凄く危険で
大きな理由は月に殆ど空気が無い事です

地球の重力は物体を下に引っ張る力なので
地球では重力で物体の落下速度がどんどん
速くなります

地球の重力加速度は約9.8m/s²ですが月では
約1.6 m/s²しかありません

つまり月は物体が落ちる時の速度の増加量が
地球よりずっと小さいのです

なのでアポロ計画で月に降りた宇宙飛行士が
月面でジャンプするとゆっくり上がり長時間
空中にいてゆっくり落ちてくるという地球と
違うふわふわした動きになります

でも月では重力が弱いので確かに落下速度は
地球より遅くなりますが月には地球のような
空気が殆どありません

地球には窒素や酸素などの空気があり物体が
空気の中を落ちると空気が壁になって物体の
動きを邪魔します

これを空気抵抗と言い落とした紙はゆっくり
ヒラヒラしながら落ちますがこれは紙が軽い
だけではなく紙が空気から大きな抵抗を受け
落下速度が低下してるからです

地球では最初落下する速度がどんどん上がり
速度が速くなるほど空気抵抗も大きくなって
やがて「下へ引く重力」＝「上へ押す空気」
という状態になります

するとそれ以上は殆ど速度が上がらなくなり
この時の一定になった速度を「終端速度」と
言います

しかし終端速度は姿勢で変わり例を挙げると
スカイダイバーが空中で大の字で落下すると
身体等に空気が当たる面積が大きくなるので
空気抵抗が大きくなる→落下速度が遅くなる
という事になります

反対に鉛筆みたいに身体を縦にして落ちると
空気に当たる面積が小さくなります

すると空気抵抗が小さい→より速く落下する
と言う事になります

つまり地球は「どんな形で落ちるか」により
最高速度が変わるわけです

2012年にはオーストリアのスカイダイバーの
フェリックス・バウムガルトナー氏が高度約
39000mからジャンプした事があります

そして約4分20秒後にパラシュートを開いて
無事に着地しました

この時の最高速度は約1342㎞に達したとされ
これは音速の約1.24倍です

それでも地球には空気があるので空気抵抗が
落下速度に影響します

しかし月には大気が殆ど無くて月で高所から
落ちると空気が邪魔し速度を遅くしてくれず
重力で落下速度だけがどんどん速くなります

もちろん月の重力は弱いので地球ほど急激に
速度が上がりません

でも落下する距離が長くなる程速度は増大し
大きくなります

もし月面に高さ100mのビルがあると仮定して
そこから人間が飛び降りたとします

月の重力は地球より弱いのでゆっくり落ちて
100mという距離を落下すると地面に衝突する
瞬間には約時速64.4kmになるのです

これはふわっと着地する速度でなく自動車が
時速64㎞で人に衝突したら凄く大きな事故に
なります

ですから月でも高所から落ちれば非常に危険
という事です

更にドバイの超高層ビルブルジュハリファを
月面に建てたと仮定します

高さは約829.8mでその頂上から月面に向かい
落ちていった場合は時速200㎞近くまで速度が
上がります

ここまで速くなると月の重力が地球より弱い
などと言う事など殆ど関係なくなって地面に
激突すれば極めて危険です

しかし数十mから落ちなければ大丈夫という
単純な話ではなくほんの数mの高さでも凄く
危険です

それは宇宙飛行士が普通の服を着て月にいる
そんな訳でないからです

月には人間が普通に呼吸できる空気が無くて
そのため宇宙飛行士は宇宙服を着てます

更に背中は呼吸に必要な酸素などを供給する
「生命維持装置」が付いてます

これは宇宙飛行士にとって凄く重要な装置で
もし落下して壊れたら呼吸ができなくなる等
命に関わる可能性があります

実際1.2mの高さから落ちた宇宙飛行士がいて
それは1972年のアポロ16号で月に降りたった
宇宙飛行士ジョン・ヤング氏です

その時ヤング氏とチャーリーデューク氏らは
月面で身体能力を試す遊びをしジャンプ等を
してました

月では重力が弱いので宇宙飛行士は地球より
高くジャンプできます

しかしヤング氏がジャンプしてたとき背中に
背負ってた生命維持装置の重さに引っ張られ
生命維持装置が下に向き仰向け状態になって
約1.2mの高さから月面に落下しました

たった1.2mと思うかもしれませんが宇宙服と
生命維持装置を付けてる宇宙飛行士にとって
非常に危険な事故になり得ます

ヤング氏はこの時「死んだと思った」と言い
凄い恐怖を感じたと振り返ってます

幸い生命維持装置に問題は起こらなかったが
1.2m程度の高さから落ちただけでも宇宙服や
生命維持装置が壊る可能性があるのです