ロケットのしくみ超入門｜なぜ宇宙まで飛べるの？

空へ高く、そして宇宙へ。ロケットはどうやってあの重い機体を持ち上げるのでしょう。原理はとてもシンプルです。

風船と同じ「反動」で進む

ふくらませた風船の口をはなすと、空気が後ろに出て、風船は前へ飛びます。ロケットも同じ。燃料を燃やしたガスを後ろへ勢いよく噴き出し、その反動で前に進みます（作用反作用の法則）。

宇宙へ行くには「軽くする」工夫

宇宙まで届くには、大量の燃料が要ります。でも燃料の入れ物まで最後まで運ぶのはムダ。そこで**使い終わった段を切り離す「多段式」**にします。

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下のデモで、点火から段の分離、軌道到達までを体験してみましょう。

液体と固体の燃料

• 液体燃料：推力を細かく調整でき、止めたり再点火もできる（多くの大型ロケット）
• 固体燃料：構造が簡単で大きな推力を一気に出せる（補助ブースターなど）

用途に合わせて使い分け、時には組み合わせます。

もう少し詳しく（背景）

ロケットが飛ぶ原理は、実はとてもシンプルで、「後ろに勢いよく物を投げると、その反動で前に進む」——ニュートンの作用・反作用の法則そのものです¹。ロケットは燃料を燃やしてできた高温ガスを猛烈な速さで後方へ噴き出し、その反動で前へ加速します。ここでよくある誤解が「ロケットは空気を押して進む」というもの。実際は逆で、空気は要りません。むしろ空気のない宇宙のほうが抵抗がなくてよく進みます。だからロケットは、燃やすための酸素も自分で積んでいく（酸化剤）のが特徴です²。もう一つの要が、燃料の大半を「自分自身を加速するため」に使う効率の悪さ。だから多段式にして、燃え終わったタンクを次々に捨てて身軽になりながら加速します。花火や風船が飛ぶのと同じ原理が、地球の重力を振り切って宇宙へ届く技術の根っこにあるのです。

つぎに読むなら

• 再使用ロケットが変えたこと
• なぜ衛星は落ちないの？
• ロケット打上げの流れ

Footnotes

1. 作用・反作用の法則：ガスを後方へ噴く「作用」に対し、機体が前へ進む「反作用」が生じる。噴き出す速度と量が大きいほど推力が増す。 ↩

2. ロケットは燃焼に必要な酸素を酸化剤として自ら搭載する。だから空気のない宇宙でも燃焼・推進でき、むしろ空気抵抗のない宇宙空間のほうが有利。 ↩