☆材料

●破断長

ある材料で太さ一定のケーブルをつくり、地表と同じように重力がはたらく所にぶら下げたときに何キロまで切れずにすむか、ということをあらわす数値を破断長という。この値が材料としての大きい材料ほど性能が良い。

破断長＝重力キログラムで表現した引っ張り強さ÷その物質の密度

上の式から、引っ張り強さが強く物質の密度が小さい素材が破断長が一番長くなることがわかる。

アーサー・C・クラークは、ロケットが地球の重力をふりきって宇宙へ脱出するために必要な速度を「脱出速度」にちなんで「脱出長(escape length)」と名づけた。
この速度は4960キロメートルとされている。

宇宙エレベータのテザーの材料として必要なのは

破断長＞脱出長
ロケットの速度＞脱出速度

の2つの要素だ。

しかし、現在知られているどんな材料でも、その破断長は脱出長の4960キロメートルに遠く及ばない。しかも、余裕がなくては、安全な建造物とはいえないのだから、実際、破断長は脱出長よりずっと大きくなければ使うわけにはいかないのである。

つまり理想は、

破断長＞＞脱出長

の関係だ。

この問題を解決するために考えられたのが、テーパ構造である。

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