ロケットとは：定義・仕組み・種類（有人・無人）と衛星打ち上げの歴史
ロケットとは、ミサイルや宇宙船、航空機など、ロケットエンジンで押される乗り物のことを指します。大きなロケットの中には、打ち上げ用の乗り物もあれば、有人のものもあります（例：サターンV）。他のロケット、例えばミサイルは無人である。（「有人」は人が乗っていることを意味し、「無人」は人がいなくても機械が動くことを意味します。）
定義と用途
ロケットは自らの推進剤を噴射して推力を得る推進装置を備えた乗り物です。用途は多岐にわたり、次のようなものがあります。
仕組み（推進の原理）
ロケットはエンジンからの高速排気によって反動（ニュートンの第3法則）を利用して前進します。エンジンは燃料と酸化剤を化学反応で燃焼させて高温・高圧のガスを生み出し、それをノズルから噴出して推力を得ます。本文中のように、火によって高温の排気ガスを発生させ、それが膨張して背中を撃ち出すことでロケットが前進します。
推力は車両の重量より大きければ地上から打ち上げることができ、速度や軌道投入には多段（ステージング）や空気抵抗の低減、適切な燃焼制御などが重要です。人工衛星を軌道に乗せるためには、非常に大きな速度（低軌道なら約時速30,000km）が必要です。
エンジンと燃料
ロケット燃料は大きく分けて固体燃料と液体燃料があります。本文にもある通り、ほとんどのロケットはまだ固体燃料を使用していますが、最も大きなものや上段には液体燃料が使われることが多いです。液体燃料は燃焼温度・比推力が高く、より効率の良い推進を可能にしますが、取り扱いが難しくコストもかかります。衛星ロケットの中には、固体と液体の両方を組み合わせるものもあります。
また、イオンスラスターのような電気推進（イオン推進）は比推力が非常に高く燃料効率も良いため、深宇宙探査や軌道上での姿勢制御に適していますが、打ち上げ時の大きな推力を出すには向かないため、他のロケットがそれらを宇宙空間に運んだ後で使用されます。
種類：有人ロケットと無人ロケット
有人ロケットは乗組員を運ぶための設計要件があります。乗組員を保護するために、加速度や振動を抑える設計、生命維持装置、緊急脱出システムなどが組み込まれます。本文にもあるように、有人ロケットは他の有人飛行機械と同様に乗組員を守るための設計基準が厳しく設定されています。
無人ロケットは人間の生理的限界に縛られないため、より高いG耐性や過酷な飛行プロファイルを採れることが多く、観測衛星や兵器、貨物輸送などに用いられます。
歴史的な発展と衛星打ち上げの歴史
ロケット技術は古くから存在し、本文にある通り中国で火薬を用いた初期のロケットが発明されました。最初は矢のような単純な形状で、速度も限られていました。その後、ヨーロッパや中東、近代に入ってからは化学推進と制御技術の進歩により急速に発展しました。
20世紀にはロケット技術が軍事と宇宙開発の両面で飛躍的に進化しました。第二次世界大戦中のV-2ロケットの開発を経て、冷戦期には米ソが競って人工衛星や有人飛行を実現しました。1957年にソ連が世界初の人工衛星「スプートニク」を打ち上げ、続いて1961年4月12日にはユーリ・ガガーリンは、人類初の宇宙飛行士としてソ連のR-7ロケットにより宇宙へ到達しました（本文参照）。以降、アポロ計画のサターンVや各国の打ち上げ機が続き、現在では商業的な打ち上げも急増しています。
制御、打ち上げ方法、軌道投入
ロケットは打ち上げ台や発射施設から垂直に発射されるのが一般的ですが、空中発射や海上発射など多様な方法もあります。軌道投入には速度（Δv）と方向の正確な制御が必要で、段階的にステージを分離して効率的に推進します。軌道上では姿勢制御用の小型スラスターやイオンスラスタが用いられます。
安全性、再利用、将来の展望
近年はコスト削減と持続可能性の観点からロケットの再利用が注目されています。ブースターや第1段を回収・再使用することで打ち上げ費用の大幅な低減が期待されています。また、民間による有人宇宙旅行、月や火星への有人探査、深宇宙探査用の高効率推進（電気推進や核熱推進など）の研究も進んでいます。
補足・関連事項
- 速度の目安：本文にあるように音速（マッハ1）はおおむね時速1,225km/h（時速761mph）ですが、地球低軌道に入る衛星は約時速30,000km（約19,000mph）に達します。
- ロケットは単に打ち上げるだけでなく、軌道上での姿勢制御や軌道変更にも使われます。花火や武器としての利用に加え、宇宙空間での動きを制御するためにも使われています（本文参照）。
ロケット技術は物理学、材料工学、制御工学、熱工学など多くの分野が融合した成果であり、今後も宇宙利用の拡大とともに進化を続ける分野です。
アポロ15号の月への打ち上げ
パイオニア
- コンスタンチン・ツィオルコフスキー
- ロバート・H・ゴダード
- ヴェルナー・フォン・ブラウン
- ヘルマス・ウォルター
質問と回答
Q: ロケットとは何ですか?
A: ロケットとは、ロケットエンジンによって推進されるミサイル、宇宙船、航空機などの乗り物のことです。
Q: ロケットはすべて地上から発射されるのですか?
A: ほとんどのロケットは、エンジンの排気量が地球上の重量より大きいので、地上から打ち上げることができます。中には、自分で持ち上げるには弱くて重いので、他のロケットで宇宙へ運ぶ必要があるものもあります。
Q: ロケットはどのように生まれたのですか?
A: 最初のロケットは、中国人が火薬を使って発明したもので、矢のような形をしていました。矢のような形をしていて、あまり速くはありませんでした。現代のロケットのほとんどは、今でも火を使っており、高温の排気ガスが膨張して後部から噴出し、推進力を得て前進します。
Q: ほとんどのロケットはどのような燃料を使っているのですか?
A:ほとんどのロケットは固形燃料を使って火をつけますが、より大きなロケットは液体燃料を使います。しかし、液体燃料を安全に扱うのは難しく、コストもかかるので、衛星打ち上げロケットでは固体燃料と液体燃料の両方を使うものもあります。
Q: ロケットにはどのような用途があるのですか?
A: ロケットは、人工衛星の軌道への打ち上げ、花火大会、兵器システム、宇宙空間の移動の制御など、多くの用途があります。
Q: ユーリー・ガガーリンとは誰ですか?
A: ユーリー・ガガーリンはソ連の宇宙飛行士で、1961年4月12日、ソ連が打ち上げたR-7ロケットで人類初の宇宙飛行を行いました。
