サターンVロケットの方向問題：英語学習ノート

This is the Saturn V rocket moments away from lifting off and taking the Apollo 11 astronauts to the moon. フレーズ

これがアポロ11号の宇宙飛行士を月に向けて打ち上げる直前のサターンVロケットです。

With 15 seconds to go,

発射15秒前、

NASA commentator Jack King says this.

NASAの解説者ジャック・キングはこう言います。

T minus 15 seconds, 文化背景

Tマイナス15秒、

guidance is internal. 語彙

誘導は内部に切り替え。

It may not seem very significant,

あまり重要には見えないかもしれませんが、

but it meant that the Saturn V

これはサターンVが

was now relying on its own guidance system,

それ自身の誘導システム、

the one that would steer it towards the moon.

すなわち月へと向かうためのシステムに依存し始めたことを意味していました。

This incredible system

この驚くべきシステムは

was completely independent from the outside world

外部の世界から完全に独立しており、

and worked by measuring how the rocket's velocity and orientation

ロケットの速度と方向が

had changed relative to its starting position. フレーズ

開始位置からどのように変化したかを測定することで機能しました。

Because of this,

このため、

the rocket needed to be absolutely sure of its starting position

ロケットは自身の開始位置を完全に把握している必要がありました。

or else it would end up on a completely different trajectory. 解説

さもなければ、全く異なる軌道に乗ってしまうからです。

In this video,

この動画では、

we're going to look at the Saturn V's incredible guidance system

サターンVの驚くべき誘導システムと、

and how a hidden bunker below the launch pad

発射台の下にある隠されたバンカーが

helped to keep it pointing in the right direction.

どのようにして正しい方向を維持するのに役立ったのかを見ていきます。

We'll also be giving away this awesome Falcon 9 framed print.

また、この素晴らしいファルコン9の額装プリントもプレゼントします。

So stick around to the end of the video 句動詞

なので、動画の最後まで見て、

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The Saturn V had a predetermined starting position

サターンVには予め決められた開始位置があり、

with its Y-axis facing north and south,

Y軸は南北を、

the Z-axis facing east and west,

Z軸は東西を、

and its X-axis pointing directly up.

そしてX軸は真上を向いていました。

But as the Earth rotated,

しかし、地球が自転するにつれて、

these axes would no longer reflect the rocket's true orientation.

これらの軸はもはやロケットの実際の方向を反映しなくなります。

So how did NASA correct this in time for launch?

では、NASAは打ち上げに間に合うようにどうやってこれを修正したのでしょうか？

The entire Saturn V rocket was controlled by the instrument unit 文化背景

サターンVロケット全体は、

located at the top of the third stage.

第3段の上部にある計器ユニットによって制御されていました。

It contained the inertial guidance platform, 文化背景

そこには慣性誘導プラットフォームが含まれており、

an advanced mechanical gyroscope

これはロケットの方向を信じられないほどの精度で測定できる

that could measure the rocket's orientation with incredible accuracy.

高度な機械式ジャイロスコープでした。

The basic principles of a gyroscope involves

ジャイロスコープの基本原理には、

a disc mounted on a three-axis gimbal.

3軸ジンバルに取り付けられたディスクが関係しています。

The disc is free to rotate in every direction,

ディスクはあらゆる方向に自由に回転できますが、

but once the disc starts to spin,

一度ディスクが回転し始めると、

its angular momentum keeps it perfectly stable 文化背景

その角運動量により、

even if the gimbals are rotated.

ジンバルが回転しても完全に安定した状態を保ちます。

The Saturn V's gyroscope worked on the same principle フレーズ

サターンVのジャイロスコープも同じ原理で機能していましたが、

but was much more advanced.

はるかに高度なものでした。

Instead of a single spinning disc,

単一の回転ディスクの代わりに、

the guidance unit had a central platform

誘導ユニットには、

containing three spinning gyros

互いに90度離して配置された3つの回転ジャイロを含む

placed 90 degrees apart from each other.

中央プラットフォームがありました。

If the rocket's orientation changed,

ロケットの方向が変わると、

these gyros would sense a slight change in torque, 語彙

これらのジャイロはトルクのわずかな変化を感知し、

which was turned into an electrical signal.

それが電気信号に変換されました。

That signal was then sent to motors on each gimbal,

その信号は各ジンバルのモーターに送られ、

which would reproduce the change in torque

モーターはトルクの変化を再現しますが、

but in the opposite direction,

逆方向に作用することで

canceling out the rotation 句動詞

回転を相殺し、

and keeping the platform completely stable.

プラットフォームを完全に安定させました。

On the opposite side of the gimbal,

ジンバルの反対側では、

a device would measure how much the gimbals had rotated

デバイスがジンバルがプラットフォームに対して

relative to the platform,

どれだけ回転したかを測定し、

telling the rocket exactly what direction it was pointing in.

ロケットがどの方向を向いているかを正確に伝えます。

This, along with the acceleration data,

これと加速度データを組み合わせることで、

would allow the flight computers to plot the rocket's trajectory. フレーズ

飛行コンピューターはロケットの軌道を計算することができました。

But if the gyroscope wasn't perfectly aligned to the rocket's axes,

しかし、ジャイロスコープがロケットの軸と完全に合っていなければ、

during launch,

打ち上げ中に

it would completely throw off the rocket's trajectory. 句動詞

ロケットの軌道は完全に外れてしまいます。

Say you have a car that's programmed to follow this trajectory 話の流れ

この軌道をたどるようにプログラムされた車があるとしましょう、

through a crossroads.

交差点を通って。

Its guidance system only knows that it accelerated

その誘導システムは、加速して

and took a right turn.

右折したことしか認識していません。

If we change the starting position of the car,

もし車の開始位置を変えても、

the guidance system will see the exact same thing,

誘導システムには全く同じように見えますが、

but the car will end up in the wrong place.

車は間違った場所に辿り着いてしまいます。

In the 5 hours leading up to the launch, フレーズ

打ち上げまでの5時間、

the Saturn V's gyroscope would be powered on

サターンVのジャイロスコープは電源を入れられ、

and trying to keep itself stable.

安定を保とうとしていました。

However, the Earth was constantly rotating,

しかし、地球は常に自転しているため、

which meant the rocket's orientation was also slowly changing.

ロケットの方向もゆっくりと変化していました。

Without any external input,

外部からの入力がなければ、

the gyroscope would become so misaligned

ジャイロスコープのズレは大きくなり、

that the rocket would think it was pointing sideways.

ロケットは自分が横を向いていると勘違いしてしまうほどでした。

And so in order to fix this,

そこで、これを修正するために、

the gyroscope had to be constantly reset

地上にある特別な機械を使って

by a special piece of machinery on the ground.

ジャイロスコープを常にリセットする必要がありました。

That's where this tank came in. 話の流れ

そこでこの戦車の出番です。

Just kidding, this has nothing to do with the Saturn V, 文法

冗談です。これはサターンVとは何の関係もありませんが、

but it does have something to do with the sponsor of this video.

この動画のスポンサーには関係があります。

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In order to reset the Saturn V's gyroscopes to the desired axes,

サターンVのジャイロスコープを目的の軸にリセットするために、

it used highly accurate reference points.

非常に正確な基準点が使用されました。

The Y and Z axes were reset by two pendulums

Y軸とZ軸は、誘導ユニットの内部にある

located inside the guidance unit.

2つの振り子によってリセットされました。

These were weighted iron rods that floated on a pocket of air.

これらは空気の層に浮かぶ重りのついた鉄の棒でした。

As the Earth rotated,

地球が自転するにつれて、

gravity would pull the mass downwards,

重力により質量が下方に引っ張られ、

keeping the rod perfectly level.

棒を完全に水平に保ちました。

The gimbals would then rotate the stable platform to match this.

その後、ジンバルが安定したプラットフォームを回転させて、これに合わせます。

But in order to reset the X-axis,

しかし、X軸をリセットするために、

NASA came up with a much more impressive solution. 句動詞

NASAはさらに印象的な解決策を考案しました。

200 m away from the base of the Saturn V was a bunker

サターンVの底面から200メートル離れたところに、

built into the ramp of the launch pad. フレーズ

発射台のスロープに組み込まれたバンカーがありました。

Inside, there was a device called a Theodolite, 文化背景

中にはセオドライト（経緯儀）と呼ばれる装置があり、

which would emit a beam of light

光線を放ち、

and control its direction with incredible accuracy.

信じられないほどの精度でその方向を制御することができました。

During the launch countdown,

打ち上げのカウントダウン中、

infrared light was emitted from the Theodolite

セオドライトから赤外線が発せられ、

and up to the rocket at precisely 25 degrees,

正確に25度の角度でロケットへ向けられ、

where it would enter via a small window

サターンVの計器ユニットにある

on the Saturn V's instrument unit.

小さな窓から中に入りました。

From there,

そこから、

the light would reach one of two porro prisms. 文化背景

光は2つのポロプリズムのいずれかに届きます。

When light enters a porro prism,

光がポロプリズムに入ると、

it's reflected twice,

2回反射され、

causing it to leave the prism at the same angle it entered. 文法

入った時と同じ角度でプリズムを出ることになります。

One prism was fixed to the stable platform

1つのプリズムは安定したプラットフォームに固定されており、

and the other was motorized.

もう1つはモーター駆動でした。

The Theodolite in the bunker would communicate with the rocket

バンカー内のセオドライトはロケットと通信し、

and slowly rotate the motorized prism.

モーター駆動のプリズムをゆっくりと回転させました。

Once the prism was in the correct orientation,

プリズムが正しい方向を向くと、

it would reflect the beam of light back to the Theodolite,

光線はセオドライトに反射して戻り、

where a set of mirrors would direct it onto a detector.

そこで一連の鏡がそれを検出器へと導きました。

Each prism was coated with a special material

各プリズムには、

that would only reflect a specific wavelength of infrared light.

特定の波長の赤外線のみを反射する特殊な材料がコーティングされていました。

This allowed the detector to plot exactly where each prism was

これにより、検出器は各プリズムの実際の場所を、

relative to where it should be.

本来あるべき場所に対して正確にプロットすることができました。

Since the light left the prism at the same angle it entered,

光は入った時と同じ角度でプリズムから出るため、

the orientation could be determined by how offset

方向は、検出器上で出て行く光線と戻ってくる光線が

the outgoing and returning beams were on the detector.

どれだけずれているかによって決定できました。

The Theodolite system was so accurate 文法

このセオドライトシステムは非常に正確で、

that it could align the gimbal to within 1/1000 of a degree. フレーズ

ジンバルを1/1000度以内で位置合わせすることができました。

Once the motorized prism was correctly positioned,

モーター駆動のプリズムが正しく配置されると、

a device would measure how much it had rotated

装置がそれが安定したプラットフォームに対して

relative to the stable platform.

どれだけ回転したかを測定しました。

The motor on the inner gimbal

すると内側のジンバルのモーターが、

would then rotate the stable platform by this exact amount.

安定したプラットフォームを全く同じ量だけ回転させました。

If everything was correct,

すべてが正しければ、

the second prism would then line up perfectly 句動詞

2つ目のプリズムが完璧に一直線に並び、

and reflect the light back to the Theodolite.

セオドライトに光を反射し返します。

This system worked perfectly,

このシステムは完璧に機能しましたが、

but it relied on the Saturn V being completely still. 文法

サターンVが完全に静止していることに依存していました。

That wasn't always the case. 話の流れ

常にそうとは限りませんでした。

When a rocket sits on the launch pad,

ロケットが発射台に置かれている時、

strong winds can cause it to sway back and forth. フレーズ

強風によって前後に揺れることがあります。

This kind of movement would completely throw off

この種の動きは、

the accuracy of the Theodolite.

セオドライトの精度を完全に狂わせてしまいます。

And so in order to get a reference

そのため、ロケットがどれだけ揺れているかの

for how much the rocket was swaying,

基準を得るために、

the Theodolite would focus on a third prism

セオドライトはロケットの外側に取り付けられた

mounted to the outside of the rocket.

3つ目のプリズムに焦点を合わせました。

This would shine the light back to the Theodolite's detector,

これにより、光がセオドライトの検出器に反射して戻り、

which would see it moving back and forth as the rocket swayed.

ロケットが揺れるにつれて前後に動くのが見えました。

The target points for the other two prisms

他の2つのプリズムの目標点は、

could use this as a reference point.

これを基準点として使用することができました。

This system could account for the top of the rocket 句動詞

このシステムは、ロケットの上部が

swaying more than 30 cm in either direction.

どちらかの方向に30センチ以上揺れても対応できました。

All of these ingenious systems worked autonomously

これらの巧妙なシステムはすべて自律的に機能し、

to reset the gyroscope until 15 seconds before launch.

打ち上げの15秒前までジャイロスコープをリセットし続けました。

From there,

そこから先は、

the rocket was on its own 慣用句

ロケットは自分自身の力だけで、

with the task of guiding it and three astronauts

発射台から月遷移軌道まで、

all the way from the launch pad フレーズ

ロケット自身と3人の宇宙飛行士を

to the translunar trajectory.

導くという任務を背負っていたのです。

And now it's time for something really special.

さて、ここで特別な時間です。

The winner of this awesome space shuttle canvas

この素晴らしいスペースシャトルのキャンバスの当選者は、

is Evan Larson.

Evan Larsonさんです。

Sorry if you didn't win this time,

今回当たらなかった方は残念でしたが、

but don't worry.

心配しないでください。

We give away an awesome space prize in every video.

どの動画でも素晴らしい宇宙の賞品をプレゼントしています。

Next time,

次回は、

we'll be giving away this Falcon 9 framed print.

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下のリンクから登録し、

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最も議論を呼ぶ宇宙に関するあなたの意見をコメントに残すだけです。

Thank you very much for watching

ご視聴ありがとうございました。

and I'll see you in the next video.

それでは次の動画でお会いしましょう。