私たちはどのようにして他の惑星を植民地化するのでしょうか?

重要なポイント

他の惑星を植民地化するというアイデアは、特に突飛な SF 映画や本の中に出てくるものだと思っているなら、民間宇宙旅行会社スペース X の創設者イーロン・マスクがあなたに驚きを与えてくれます。

マスク氏は、生涯のうちにロケットに乗って火星に旅行する可能性は70パーセントあると述べ、最終的には火星に移住して、火星の表面にある人類の前哨基地で暮らすことを考えていると述べた[出典: ]。

SF 小説や映画の主人公とは異なり、マスクはおそらく赤い惑星で孤独ではないでしょう。 2012 年に遡り、ロンドンで開かれた王立航空協会の会議で、彼は最終的には 80,000 人の住民が住む、地球の中小​​規模の都市の規模に成長する火星コロニーのビジョンを描きました [出典: ] 。

マスク氏は民間の火星植民地を構想しているが、 NASAは最終的には火星にも基地を設立する計画を立てている。トランプ政権は現在、2024年までに月を再訪問し、マイク・ペンス副大統領の言葉を借りれば「アメリカの宇宙飛行士を火星やその先へ連れて行くための技術を開発する」機会を提供する恒久的な基地を建設することに重点を置いている。

欧州宇宙機関も、月面に独自の「月の村」を設立することを構想している[出典: ]。

一方、先見の明のある人々は、他の星の周りを周回する地球に似た系外惑星の最終的な植民地化にも目を向けています[出典: ]。

人類は宇宙に新たな住処を築こうとしているのでしょうか?宇宙旅行の未来を推進する民間団体である全米宇宙協会は、宇宙にコロニーを建設するさまざまな理由を挙げています。その理由の 1 つは、他の世界には膨大な量の金属やその他の天然資源、潜在的なエネルギー源が存在し、「潜在的に利益を生む産業」に機会を提供しているためです [出典: ]。

他の世界に前哨基地を設立することは、核戦争、気候変動、パンデミック、人口増加によって故郷の惑星での存在が脅かされた場合に備えて、人類の生存を賭けたリスクを回避する方法になる可能性があります。物理学者の故スティーブン・ホーキング博士は、人類が絶滅の脅威を避けるためには、次世紀以内に別の惑星に植民地を形成する必要があると信じていました[出典: ]。

しかし、人類が遠い世界に進出する前に、まず月に植民地を作ることから始めることになるでしょう。次のセクションでは、そこで暮らすために何が必要かを見ていきます。

月の暮らし

アポロ計画によって月が私たちの手の届くところに到達して以来、月の前哨基地の設立は当然の次のステップであるように思われてきました。地球の自然衛星には、火星や土星の衛星タイタンなど、より遠くにある目的地に比べていくつかの利点があります。まず、比較的近いため、乗組員はわずか数日で地球と月を行き来できるということです。さらに、月面基地を利用すれば、低重力、孤立、高線量の宇宙放射線、概日リズムの乱れが有人宇宙入植者に及ぼす影響について多くのことを学ぶことができるようになり、これらの知識は、最終的に私たちが他の世界に行くときに非常に貴重なものとなるだろう[出典] :]。

さらに、月は重力が低く、地球に近いため、宇宙飛行士が火星やさらに遠い世界へのミッションに出発できる宇宙港として理想的な場所となるでしょう。そして、長期的な可能性という観点から見ると、月は大きな場所であり、その表面はアフリカとほぼ同じ大きさであり、人間の入植者が住む余地が十分にあります[出典: ]。

しかし、月に住むのはピクニックではありません。大気がないため、赤道付近では夜間の華氏マイナス 298 度 (摂氏マイナス 183 度) から日中の華氏 224 度 (摂氏 106 度) まで、極端な気温の変動が見られます。

これらの過酷な環境条件を生き延びるために、入植者はおそらく月の土壌の下か溶岩洞の底に生息地を置く必要があるだろうと専門家もいます。

次に、食料と水の問題です。 2018年、科学者チームは月面に水の氷の決定的な証拠を初めて発見した。この発見は、将来の月面入植者が自分たちで水を汲み出すことができるかもしれないことを示唆しており、それによって飲料水や月面温室の植物への灌漑用水を提供できる可能性がある。ロケット燃料の原料としても使われます。

NASA の月への帰還に関する現在の計画には、月周回ステーションの建設が含まれており、これは宇宙飛行士のチームが月面を短期間訪問するための中継地として機能します。ゲートウェイの最初の部分は、2022 年に民間ロケットで宇宙に送られる予定です [出典: ]。

火星に対する計画が何であるかを知るために読み続けてください。

火星の定住に成功

一部の宇宙専門家は、 NASAは月に戻るのではなく火星に行くことに集中すべきだと主張している。しかし、トランプ大統領によってNASA長官に任命されたジム・ブライデンスタイン氏は、トランプ大統領が月ミッションを優先する方針に切り替えたにもかかわらず、宇宙機関は依然として火星に行くつもりであると火星推進派を安心させた。ブライデンスタイン氏は、月への帰還により、政府機関は「精密着陸システム、メタンエンジン、軌道居住、地表居住、地表機動性、長期生命維持活動など」を含む最終的な火星ミッションに向けた技術を開発できるようになるだろうと述べた[出典] :]。

NASAは2017年12月に月への帰還に重点を移して以来、火星への有人着陸と人類植民地設立に関する最新の計画を発表していない。しかし、同庁が2015年に発表した計画では、当初の任務は複雑なものになる予定だった。宇宙飛行士は乗組員居住モジュールに乗って火星へ180日間の旅をすることになる。このモジュールは火星の表面での居住地としても機能する2階建てのコンテナである。宇宙飛行士たちが着陸する頃には、別の実験モジュール、探査機、原子炉を含むその他の機器、および物資がロボット宇宙船によって火星の地表に運ばれ、すでに火星表面で彼らを待っていることになる。地球への帰還のために燃料を供給された別の宇宙船が軌道上に配置され、最初の乗組員が最終的に地球に帰還できるようになります[出典: ]。その後のミッションでは、その元の基地を拡張したり、他の基地を設置して火星コロニーを形成したりする可能性があります。

火星では、人間の入植者は自分たちで食料を栽培しなければなりません。 NASA は、国際宇宙ステーションで野菜栽培の実験を行っており、作物の栽培にどのように使用できるかをよりよく理解するために、植物が生き残るために必要な栄養素を含む模擬火星の土壌も開発しました [出典: ]。

長年にわたり、SF 作家や未来学者は、火星の環境を地球に近いものに変えるために、火星をテラフォーミングする可能性について推測してきました。アプローチの 1 つは、火星の地表内に閉じ込められている二酸化炭素を放出して大気を厚くすることです。これにより、太陽放射を捕らえて地表を温めることもできます。しかし、2018年に発表されたNASAの研究では、火星の地表には温室効果を生み出すために大気中に戻せるほどのCO2が含まれておらず、現在の技術ではそこにあるものの多くを抽出することは不可能であると結論づけている[ソース： ]。

次のセクションでは、小惑星や準惑星への植民の可能性について話します。

火星を越えたコロニーの確立

小惑星（火星と木星の間の広い帯で太陽の周りを周回する岩石の天体）は、外惑星への足がかりとして機能する可能性がある。直径 125 マイル (200 キロメートル) を超える小惑星は 100 個しかありませんが、10 億個以上存在する可能性があり、それらは太陽系の最大の資源の 1 つとなっています [出典: ]。

しかし、小惑星への植民地化は、火星や月に基地を建設するよりもさらに困難になるだろう。小惑星には重力があまりないため、おそらく生息地全体を回転し続けることによって基地内に人工重力を生み出さない限り、宇宙飛行士はその環境で生活すると深刻な健康上の問題に直面することになる。

小惑星帯は太陽から遠く離れているため、そのような機械に電力を供給する太陽電池アレイは巨大なものでなければなりません。入植者を宇宙放射線から守るという問題もあるだろう。地表にトンネルを掘ることである程度の保護ができるのではないかと思うかもしれないが、それを行うのは難しい。なぜなら、私たちが小惑星と呼ぶ物体の多くは実際には固体の岩石ではなく、基本的に構造的完全性をあまり持たない宇宙ゴミの塊だからだ [出典: ]。

しかし、もし私たちがより小さな遠方の天体に植民するつもりなら、小惑星帯で最大の天体であり、太陽系内部で唯一の準惑星である準惑星ケレスには、いくつかの可能性があるかもしれません。 NASA のドーン探査機は、この小惑星の外殻に氷や水和物の形で水分が豊富に含まれていることを発見しました [出典: ]。

オバマ政権には、小惑星リダイレクトミッションという野心的な計画があり、その計画では、宇宙飛行士が小惑星に着陸してサンプルを回収できるように、小惑星の一部を捕獲して月の近くに持ち帰るというものだった。しかし、このプロジェクトは2017年にトランプ政権によって中止された[出典: ]。

太陽系の外へ向かう準備はできていますか?

別の星系の惑星へ向かう

もし私たちが別の星系の惑星に植民地を築こうとするなら、2つの質問に答えなければなりません。まず、地球に似た惑星は太陽系の外にも存在するのでしょうか? NASA のケプラー望遠鏡のおかげで、この質問に対する答えは「はい」です。 2018年に廃止されたケプラーは、数百光年から数千光年離れた恒星の周りを周回する約2,700個の惑星（天文学者が系外惑星と呼ぶもの）の位置を特定した。系外惑星の多くは木星や土星に似た巨大ガス惑星です。しかし、他の惑星は「スーパーアース」、つまり私たちの惑星よりわずかに大きい岩石惑星です [出典: ]。そのうちのいくつかは、人間の入植者をもてなすのに適した条件を備えている可能性があります。

2 番目の質問は純粋に論理的なものです。私たちは自分たちの住む惑星から何兆マイルも離れたところにある惑星にどうやって行くのでしょうか?この疑問に答えるには、科学者たちは宇宙旅行について再考する必要があるだろう。たとえば、たった 1 人の乗組員が辺境の惑星に飛行するという考えは、ほとんど考えられません。その代わりに、宇宙船には何世代にもわたって宇宙に住める家族グループを運ぶ必要があるかもしれない[出典: ]。

科学者は移動時間を短縮するために、より優れた推進システムを考案する必要もあります。核分裂や核融合をベースにしたエンジンも実現可能かもしれないが、可能性の高い候補としては、ソーラーセイル、イオン推進システム、反物質ロケットなどが挙げられる[出典: ]。

ライトセイルは、レーザー光を巨大なアルミホイルセイルに照射することで機能します。光子が帆に衝突すると、光子は運動量を伝達し、帆を前方に押し出します。イオン推進システムは、ソーラー パネルを使用して電場を生成し、キセノンの荷電原子を加速します。このようなエンジンは、2018 年 11 月にミッションが完了するまで、ベスタとケレスという 2 つの小惑星に無人宇宙船を投げ込むドーン ミッションに動力を供給しました。反物質ロケットは最も効率が高く、最高速度を達成しますが、この技術は比較的テストされていません。このようなロケットは同量の反水素と水素を混合し、燃焼室内で相互に消滅させて膨大な量のエネルギーを放出します [出典: ]。

最終的にはテクノロジーの組み合わせが解決策となる可能性があり、深宇宙を征服するには異なる分野や国籍の科学者間の協力と協力が必要であることが改めて証明されました。