カテゴリー: 宇宙輸送システム

地球を周回する国際宇宙ステーションを見たいですか?それからその望遠鏡を片付けてください。宇宙ステーションは、いつどこを見ればよいのかがわかっていれば、肉眼で見ることができます。

月と同様に、国際宇宙ステーション (ISS) は太陽の光を反射するため、地球から見ることができます。月の場合、この反射は日中に地球から見えるほど明るいことがあります。ただし、宇宙ステーションは、24 時間周期のうち、夜明けと夕暮れの 2 つの異なる時間にのみ見ることができます。

夜明けや夕暮れが起こるには、条件が適切でなければなりません。あなたがいる場所は真っ暗で、宇宙ステーションは地球を周回する軌道を続けながら、地平線から 40 度以上上空を移動しているはずです。ほとんどの場合、このような状況は数週間おきに起こるだけです。

そこで NASA の Web サイトが登場します。住んでいる都市を入力するだけで、このサイトは ISS とその軌道に関する最新情報を提供します。これには、いつ夜空を観察すべきかを正確に知らせてくれるアラートも含まれています。宇宙ステーションの発見。

また、何に注意すべきかを知るのにも役立ちます。私たちのほとんどは、飛行機が光を点滅させながら夜空を移動するのを見たことがあるでしょう。宇宙ステーションはライトが点滅していないことを除けば同じように見えるので、見つけるのは少し難しいです。夜空の点のように見えるかもしれませんが、宇宙ステーションは実際には寝室が 6 つある家ほどの大きさです。多くのモジュールを積み上げると、サッカー場をカバーできるほどの大きさになります。

また、宇宙ステーションは飛行機よりもはるかに速いペースで、時速約 17,500 マイル (28,000 キロメートル) で移動します。一方、一般的な飛行機の速度は時速約 600 マイル (965 キロメートル) ですが、地表からの相対距離は異なります。正確な速度の比較はできません。方向を変えずに空を横切って移動する明るい星のような点を探してください。そうすれば、出来上がりです。 —それが国際宇宙ステーションです。

NASA の Spot the Station サイトでアラートに登録すると、通常、宇宙ステーションが頭上を通過する約 12 時間前に通知が届きます。国際宇宙ステーションには、米国、ロシア、日本、その他の国の宇宙飛行士6 名と科学研究室が滞在しています。

NASA
宇宙旅行者にとってワープ速度がどのように見えるかをアーティストが表現したもの。

宇宙船エンタープライズに乗って、あなたは乗組員たちとポーカーゲームを楽しんでいます。のんびりとした深宇宙探査中は、衝動的なスピードで旅をしているので、誰しも多少の休憩時間はあります。しかし待ってください。突然、船は連邦提督から中立地帯での戦争の勃発を乗組員に知らせる緊急メッセージを受け取りました。エンタープライズはできるだけ早く状況を報告するよう命じられている。問題の地域は約20光年（117兆キロ）離れていますが、「スタートレック」の世界では問題ありません。船長は船のワープドライブを適切に調整し、あなたはワープ速度に落ち着きます。光の速度よりも速く移動すると、わずか数分で目的地に到着するはずです。

人間が空を見上げて以来、宇宙は私たちを魅了し、天文学者も哲学者も同様に星を見つめながら最も基本的な質問をしてきました。それにしても、私たちはここで何をしているのでしょうか？宇宙はどのように始まったのでしょうか?また、私たちの世界を反映する並行宇宙は他にも存在するのでしょうか?他の銀河にも生命は存在するのでしょうか?そこへ旅行するのはどんな感じでしょうか?

これらの質問にはまだ完全には答えていませんが、少なくとも人間の想像力を試すための「スタートレック」のような SF があります。 H・G・ウェルズの「タイムマシン」から「スタートレック」、そしてジョス・ウェドンの「ファイアフライ」シリーズに至るまで、あらゆる作品がタイムトラベル、テレポート、そしてもちろんワープスピードの可能性に触れてきました。しかし、ワープ速度のようなものは、現実と私たちの宇宙にどのように適合するのでしょうか?ワープ速度は単なる奇抜な SF 装置なのでしょうか、それとも理論的には可能なのでしょうか? 「スタートレック」の世界ではどのように機能しますか?ワープ速度、無限、そしてそれ以上のことについては、次のページを読んでください。

ニュートンの運動の第 3 法則

ハルトンアーカイブ/ゲッティイメージズ
「スタートレック」ではウィリアム・シャトナーがジェームズ・T・カーク船長を演じていたが、彼らは銀河間の宇宙旅行について何をするつもりだったのだろうか？

「スタートレック」の脚本家たちがシリーズの計画を立てたとき、いくつかの問題に直面していることに気づきました。彼らは本質的にスペース オペラを作成していました。スペース オペラは、宇宙で行われ、いくつかの銀河と数百万光年の範囲をカバーする SF のサブジャンルです。映画「スター・ウォーズ」は、スペース オペラのサブジャンルのもう 1 つの例です。名前の「オペラ」の部分が示すように、「スタートレック」のような番組は、ゆっくりとしたものや平凡なものを意図したものではありません。このシリーズについて考えるとき、人々はおそらくエイリアン、宇宙旅行、アクションを含むメロドラマのプロットを思い浮かべるでしょう。詰め込まれたレーザーの戦い。

そのため、シリーズのクリエイターであるジーン・ロッデンベリーと他の脚本家は、タイムリーかつドラマチックな方法で番組のキャラクターを世界各地に移動させる方法を見つける必要がありました。同時に、彼らは物理法則を守るために最善を尽くしたいと考えていました。最大の問題は、たとえ宇宙船が光の速さで移動できたとしても、ある銀河から別の銀河に移動するにはまだ数百年、おそらくは数千年かかる可能性があるということでした。たとえば、地球から銀河の中心までの移動は、光速以下で移動した場合、約 25,000 年かかります。もちろん、これではあまり面白いテレビは作れません。

ワープ速度の発明により、エンタープライズ号が光速よりもはるかに速く進むことが可能になったため、問題のオペラ部分は解決されました。しかし、その説明は何だったのでしょうか？アインシュタインが特殊相対性理論で不可能だと証明した、光の速度よりも速く移動する物体をどのように説明できるでしょうか?

エリオット・J・シェクター/ゲッティイメージズ
このシャトルが軌道に乗るとき、時速約 17,000 マイルで移動します。このタイプのシャトルでは人間はこの速度に耐えることができますが、もしシャトルが光速に近づこうとした場合、その影響はアストロンにとって致命的となるでしょう。

作家たちが直面しなければならなかった最初の障害は、あなたが思っているよりもはるかに単純です。ワープ速度を理解する前に知っておくべき最も重要なことの 1 つは、実際には物理学の本に載っている最も古いトリックの 1 つであるニュートンの運動の第 3 法則です。おそらく聞いたことがあるでしょう。この法則は、あらゆる行動に対して、同等かつ反対の反応が存在することを示しています。これは、2 つのオブジェクト間のすべての相互作用において、その両方に 1 対の力が作用していることを単に意味します。たとえば、あるビリヤードボールを静止している別のボールにまっすぐ転がすと、両方のボールは互いに同じ力を及ぼします。動いているボールは静止しているボールに当たって押しのけますが、静止しているボールによっても押し戻されます。

車で加速したり、飛行機で飛行したりするたびに、この法則が働いていると感じます。車がスピードを上げて前進すると、座席に圧力を感じます。シートはあなたを押していますが、あなたもシートに対して力をかけています。

それでは、これは「スタートレック」とエンタープライズとどのような関係があるのでしょうか?たとえ光の速度の半分程度まで加速することができたとしても、そのような激しい加速により人は座席に激突して死亡することになるでしょう。たとえ彼が同じ反対の力で押し返したとしても、宇宙船と比較した彼の質量は小さすぎます。蚊がフロントガラスに当たって飛び散ったときに同じようなことが起こります。では、どうすればエンタープライズ号は乗員を殺さずに光速を超えることができるのでしょうか?

次のセクションでは、「スタートレック」の制作者たちが超光速で物質を宇宙に送るという問題をどのように回避し始めたかを見ていきます。

アインシュタイン、相対性理論と時空連続体

ニュートンの運動の第 3 法則と物質が光速を超える速度で移動することは不可能であるという問題を回避するために、アインシュタインと空間と時間の関係に目を向けることができます。 3 つの次元 (上下、左右、前後) からなる空間と時間は、すべて、いわゆる時空連続体の一部です。

時空連続体に関するアインシュタインの研究と、それが宇宙を移動するエンタープライズにどのように関連しているかを理解することが重要です。アインシュタインは、彼の特殊相対性理論の中で、次の 2 つの公準を述べています。

1. 光の速度 (秒速約 3 億メートル) は、移動しているかどうかに関係なく、すべての観測者にとって同じです。
2. 一定の速度で移動する人は誰でも同じ物理法則に従う必要があります。

これら 2 つの考えをまとめると、アインシュタインは、空間と時間が相対的であること、つまり、動いている物体は、実際には静止している物体よりも遅い速度で時間を経験することに気づきました。これは私たちにとってばかげているように思えるかもしれませんが、私たちは光の速度と比較すると信じられないほどゆっくりと移動するため、走ったり飛行機で移動したりしているときに時計の針がゆっくりと時を刻んでいることに気づきません。科学者たちは実際に、高速ロケット船で原子時計を送信することでこの現象を証明しました。彼らは地上の時計よりわずかに遅れて地球に帰還した。

これはカーク船長と彼のチームにとって何を意味するのでしょうか?物体が光の速度に近づくほど、その物体が実際に経験する時間の速度は大幅に遅くなります。もしエンタープライズが地球から銀河の中心まで光速に近い速度で安全に航行していれば、地球時間で25,000年かかることになる。しかし、乗組員にとって、この旅はおそらく 10 年しかかからないでしょう。

宇宙船に乗っている人たちにはその時間枠は可能かもしれないが、私たちはさらに別の問題を抱えている――もし宇宙船が銀河の中心に衝突するのに5万年かかるとしたら、銀河間文明を運営しようとしている連邦は何らかの問題に遭遇するだろう。戻ってくる。

したがって、エンタープライズは、乗客を連邦時間と同期させるために、光の速度を回避する必要があります。同時に、宇宙を効率的に移動するには、光よりも速い速度に達する必要もあります。残念ながら、アインシュタインが特殊相対性理論で述べているように、光の速度より速いものはありません。したがって、特殊相対性理論を見ている限り、宇宙旅行は不可能です。

アインシュタインの一般相対性理論によれば、物質は空間と時間の構造を曲げます。時空連続体の歪みは光の挙動にも影響を与えます。

だからこそ、重力が空間の形状と時間の流れにどのような影響を与えるかを説明する、アインシュタインの後の理論、一般相対性理論に注目する必要があるのです。伸ばしたシートを想像してください。ボウリングのボールをシートの中央に置くと、ボールの重みでシートが反ります。同じシートの上に野球ボールを置くと、ボールはボウリングのボールに向かって転がります。これは単純なデザインであり、空間は 2 次元のベッドシーツのように機能しませんが、太陽系のようなものに適用できます。太陽のようなより巨大な物体は空間を歪め、周囲の惑星の軌道に影響を与える可能性があります。 。もちろん、惑星は高速で移動するため、太陽に落ちることはありません。

次のページでは、これがエンタープライズでどのように影響するかを見ていきます。

ワープドライブ

空間を操作する能力は、ワープ速度に関して最も重要な概念です。エンタープライズが後方の領域を拡大し、前方の領域を縮小することによって時空連続体を歪めることができれば、乗組員は光速で進むことを回避できるでしょう。独自の重力場を生成する限り、宇宙船は非常に遅い速度で局所的に移動できるため、ニュートンの運動の第 3 法則の落とし穴を回避し、発射場所と目的地と時計の同期を保つことができます。船は実際には「速度」で移動しているわけではなく、出発点を押し戻しながら目的地に向かって引き寄せているようなものです。

宇宙船を囲むワープバブル。時空が歪む中、船と乗組員を保護します。

アインシュタインの一般相対性理論の背後にある考え方は複雑であり、まだ解釈の余地があるため、SF 作家には大きな可能性が残されています。私たちは現在のテクノロジーで時空を曲げる方法を知らないかもしれませんが、未来に設定された架空の文明では、適切な想像力があればそのような装置を完全に発明できるかもしれません。

「スタートレック」の世界では、ワープ スピードはワープ ドライブの使用によって達成されます。ワープドライブは、ダイリチウムと呼ばれる物質によって制御される物質反物質反応によって駆動されます。この反応により、独自の磁場を持つ物質の一種であるエレクトロ プラズマとして知られる高エネルギーのプラズマが生成され、宇宙船のワープ コイルと反応します。ワープ コイルは通常、「スタートレック」の作者がワープ ナセルと呼ぶものに囲まれています。パッケージ全体がエンタープライズの周りに「ワープフィールド」または「バブル」を作成し、宇宙が周囲を操作している間、船とその乗組員が安全を保つことができるようにします。

最初のテレビ シリーズ (「スタートレック: オリジナル シリーズ」) と 2 番目のテレビ シリーズ (「スタートレック: ネクスト ジェネレーション」) の間のある時点で、脚本家はワープ速度に制限を割り当てることを決定しました。ワープ 1 のスケールを使用して、ワープ-10、エンタープライズはいつでもどこでも旅行することは許可されていませんでした。それは陰謀が容易になりすぎるためです。ショーでは、ワープ 10 は不可能な最高速度となり、宇宙船が同時に宇宙のあらゆる点に存在する無限の速度になりました。 「次世代」技術マニュアルによれば、ワープ 9.6 は達成可能な最高速度であり、光速の 1,909 倍に設定されています。いくつかの矛盾はありますが、「スタートレック」ユニバースにおけるさまざまな速度を以下にリストします。

次のセクションでは、ワープ スピードの概念が直面する問題のいくつかを見ていきます。

ワープ速度の問題

レス・ボッシーナ/ NASA
ワープ速度で移動する宇宙船をアーティストが表現したもの。

つまり、アインシュタインは、「スタートレック」の作家が SF の宇宙で空間を操作するのを手助けしましたが、比較的短期間で人々を広大な銀河を越えて移動させることができる宇宙船を建造することは実際に可能でしょうか?

物理学者のミゲル・アルクビエールは、負のエネルギーを持つ理論上の種類の物質、いわゆる「エキゾチックマター」の使用を提案した。もしそれが発見または作成できれば、エキゾチックな物質は時空を反発させ、重力場を作り出す働きをするでしょう。

残念ながら、考えられる燃料源としてはこれが限界です。ワープ速度を高めるという概念に関しては、解決策よりも多くの問題があります。たとえ「スタートレック」ファンにはインパルスドライブとして知られるエンタープライズ号が亜光速で移動したとしても、宇宙空間を素早く移動するために必要な燃料とエネルギーの量は、宇宙船一隻では多すぎるだろう。エンタープライズのインパルス駆動は、太陽を照らし、特定の核爆弾で大爆発を引き起こすのと同じ種類の反応である核融合によって駆動されます。理論物理学者であり、『スタートレックの物理学』の著者であるローレンス・クラウス博士によると、カーク船長が光の半分の速度（秒速15万キロ）で移動したい場合、宇宙船は質量の81倍を燃焼する必要があるという。核融合に使用される燃料である水素。 「スタートレック: 次世代」の技術マニュアルには、エンタープライズの重量が 400 万トン以上と記載されているため、船が前進するだけでも 3 億トン以上の水素が必要になります。もちろん、速度を落として停止するには、宇宙船はさらに 3 億トンの燃料を必要とし、銀河を横断する可能性のある旅には「エンタープライズ」の質量の 6,642 倍が必要となる。

宇宙船が航行する際に装置が水素を収集し、大量の燃料を貯蔵する必要性を回避するシステムを提案する人もいるが、クラウス氏は、使用価値のあるものを捕捉するにはこの装置の幅が約40キロメートル必要であると示唆している。水素は銀河内で最も豊富な元素ですが、1 立方平方インチあたり水素原子は約 1 個しかありません。

ワープドライブを機能させるのはまた別の話だろう。 「スタートレック」のワープドライブは、物質と反物質を反応させることによってその力を得ます。その結果、完全に消滅し、純粋なエネルギーが放出されます。反物質は私たちの宇宙全体であまり一般的ではないため、連邦は反物質を生成する必要がありますが、それは現在イリノイ州のフェルミ国立加速器研究所（フェルミラボ）で行うことができます。繰り返しになりますが、問題はワープドライブに動力を供給するために必要な燃料の量の問題であることが判明しました。クルアス氏は、フェルミ研究所は1時間に500億個の反陽子を生成する能力があり、これは1ワットの1/1000を生成するのに十分であると指摘する。 1 つの電球に電力を供給するには、100,000 個のフェルミ研究所が必要です。時空連続体を曲げるのに十分な反陽子を生成することは、現在の技術ではほぼ不可能に見えます。

今世紀中に人類が空間を曲げて光速よりも速く遠くの銀河まで移動できる宇宙船を開発する可能性はほとんどありませんが、科学者もシリーズのファンも同様にその可能性について考えることを止めていません。つい最近の 2007 年 11 月、英国惑星間協会は「光よりも速く: 星間距離の壁を突破する」と呼ばれる会議のために数人の物理学者を集めました 。

宇宙と銀河間旅行に関する詳細については、次のページを参照してください。

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その他の素晴らしいリンク

• スタートレック.com

• コーエン、チャド。 「スタートレックの科学」ナショナルジオグラフィック。 2002 年 12 月 13 日。http://news.nationalgeographic.com/news/
  2002/12/1213_021213_tvstartrek.html
• クラウス、ローレンス。 「スタートレックの物理学」。ニューヨーク: ベーシック ブック、2007 年。
• 奥田、マイケル、リック・スターンバック。 「スタートレック: 次世代 — 技術マニュアル。ニューヨーク: ポケット ブックス、1991 年。
• ランダーソン、ジェームズ。 「研究者たちはエンタープライズ号を追跡し、ワープ速度を調べています。」ガーディアン。 2007 年 11 月 12 日。http://www.guardian.co.uk/science/2007/nov/12/
  科学ニュース.宇宙探査
• ホワイトハウス、デヴィッド。ワープドライブ可能。 BBCニュース。 1999 年 6 月 10 日。http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/364496.stm

 Â

1950 年代に人類が衛星を軌道に乗せ始めて以来、私たちは地球の重力を逃れて宇宙に行くために、大きくて強力なロケットに頼ってきました。しかし、大型ロケットには、宇宙への打ち上げに費用がかかるという大きな欠点があります。好例：NASAの重量物運搬ロケットは、2019年12月に初飛行が予定されており、NASAの監察総監室（OIG）の発表によると、打ち上げごとに推定10億ドルの費用がかかるという。 2018年2月にケネディ宇宙センターから打ち上げられたスペースXのはるかに経済的なファルコン・ヘビーの打ち上げ費用は、完全に使い捨ての最大バージョンの場合でも9,000万ドルから1億5,000万ドルの範囲であるとのことである。

しかし、何十年にもわたって、先見の明のある人々は、少なくともロケットの動力に依存せずに宇宙に到達する方法を模索してきました。

空から軌道への打ち上げ

そのような代替アプローチの 1 つである空から軌道への打ち上げは、現実になりつつあるようです。マイクロソフトの共同創設者ポール・アレンが2011年に設立した民間宇宙打ち上げ会社は、翼長385フィート（117メートル）の世界最大の飛行機を高度3万5000フィート（1万668メートル）まで飛行させるという野心的な計画を持っている。 。そこでは、小型ロケット推進ビークルの高高度発射プラットフォームとして機能します。これらの車両は、いったん放出されると、地上発射ロケットのように下層大気の厚さによって生じる抗力に打ち勝つ必要がなく、燃料をそれほど消費せずに軌道に乗ることができる。同社は2018年8月に4種類のロケットのラインナップを発表した。まだ設計検討段階にある車両の 1 つである再利用可能なスペースプレーンは、貨物または人間の乗組員を輸送できる可能性があります。ストラトローンチは、2020年に定期サービスの提供を開始する計画だ。ストラトローンチのジーン・フロイド最高経営責任者（CEO）はメディアリリースで、同社の使命は宇宙へのアクセスを「より便利に、手頃な価格で、日常的に」することであり、衛星打ち上げのスケジュールは最終的には次のようになると述べた。航空便を予約するのと同じくらい簡単です。一方、別の空から軌道への飛行組織である は、改造されたボーイング 747-400 を、人工衛星を軌道上に推進する LauncherOne ロケットのプラットフォームとして使用することを計画しています。

高架発射管

他にもいくつかの、さらにエキゾチックなコンセプトがまだ検討段階にあります。 1960 年代半ばの列車用の共同発明者である と技術者の同僚は、この技術が宇宙船の打ち上げにも使用されることを長年主張してきました。

発射台の代わりに、巨大な高架発射管が使用されます。 「真空トンネル内の磁気浮上（リニアモーターカー）列車を考えてみてください」とパウエル氏は電子メールで説明する。 「空気抵抗によって機体の速度が低下することはなく、（ロケットの場合のように）大量の推進剤を機内に搭載する必要もないため、比較的容易に時速 18,000 マイル（時速 2,900 キロメートル）または車両が高高度 (たとえば、高い山の頂上) でトンネルを出るとき、車両は基本的に軌道高度まで惰走するため、軌道を周回するために小型ロケットが使用されます。また、車両がトンネルを出るときにトンネル内の真空をそのままに保つためのいくつかの機構も設計しており、トンネルを次の車両の発進にすぐに再利用できます。StarTram システムの主要コンポーネントはすべてすでに存在しており、よく理解されています。 」

パウエル氏は、1992 年に NASA の同僚の提案を受けて、宇宙船の打ち上げに超電導リニアモーターカーを使用することを最初に検討し始めました。当初、彼とメイズ氏は、有人宇宙打ち上げに適した 1,000 億ドルのシステムのコンセプトを開発しました。巨大な超電導ケーブル。 （これは、彼らがそのシステムのために2001年に認可されたものです。）彼らはまた、62マイル（100キロメートル）にわたって伸び、少なくとも13,123フィート（4,000メートル）の斜面を登る、縮小された貨物専用のチューブシステムも設計しました。高い山。彼らは、貨物専用システムは 200 億ドルで構築できると見積もっていますが、これは NASA の新しい重打ち上げロケットの開発コストよりも低いです。

しかし、スタートラムは一度建設されれば、現在のロケット打ち上げで運ぶ量の何倍にも当たる年間10万トン（90,718トン）の貨物を宇宙に輸送し、1ポンド（0.45キログラム）約50ドルの費用で機器を地球低軌道に投入することができる。パウエル氏は言う。これによると、これは現在貨物の宇宙輸送にかかる1ポンドあたり数千ドルの何分の1かになるという。

「最大の技術的課題は発射管の出口窓です」とパウエル氏は説明する。 「発射管は真空状態に保たれなければならないので、打ち上げ中にロケットが発射管から出るときは、大気からの空気の流入を防がなければなりません。」スタートラムは、蒸気ジェットを使用して出口の外側の気圧を下げ、強力な磁場を使用して空気を継続的に追い出す磁気流体力学的窓を採用することにより、空気の侵入を防ぎます。

宇宙エレベーター

何年も前から存在するもう 1 つのアイデアは、宇宙エレベーターの建設です。 NASA の Web サイトにあるこれは、地球の赤道近くにある背の高いベースタワーが、バランスの役割を果たす海抜 22,236 マイル (35,786 キロメートル) の地球静止軌道上の衛星にケーブルでどのように接続されるかを説明しています。 4 ～ 6 本のエレベータ レールがタワーとケーブル構造の上に伸び、さまざまなレベルのプラットフォームに到達します。電磁駆動の車両が線路上を上昇し、途中で息を呑むような景色を眺めながら、約 5 時間で軌道空間に到達します。

この構想は 1895 年に遡り、ロシアの科学者がパリのエッフェル塔に似た構造物に付属する「天上の城」の建設を提案しました。 NASAの研究者は、それを構築するにはどのような技術を開発する必要があるかについてこれを書きました。

それ以来、宇宙エレベーターの支持者たちは、この 2015 年の詳細にあるように、この概念を宣伝し続け、会議を開催し、技術報告書を発行する という組織を設立しました。しかし、2016年に中国の研究者らが、宇宙エレベーターの推進者たちが期待を寄せている材料であるカーボンナノチューブが強度を大幅に低下させる可能性がある物質に対して脆弱であるという研究結果を詳細に発表したことで、宇宙エレベーターの実現可能性は一段と打撃を受けた。

長年にわたって浮上してきた他のアイデアには、スパイラル鋼軌道の周りを旋回するペイロードを地球低軌道に送り込むことなどが含まれます。

尋ねられれば、ほとんどの SF ファンはおそらくテレビや映画に登場するお気に入りの宇宙船の名前をあげることができるでしょう。 USS エンタープライズであろうとインペリアル スター デストロイヤーであろうと、想像力のスケールにおいてはどれもほぼ同等です。

ただし、純粋な速度に関して言えば、他の宇宙船よりも明らかに速い架空の宇宙船がいくつかあります。

ザ・ミラノ

映画『ガーディアンズ・オブ・ギャラクシー』で初めて登場したこの船は、チームの象徴的な部分となり、マーベルはこの船をテレビ番組やコミックなどの他のメディアに紹介しました。

ピーター・クイルの子供時代の片想い相手アリッサ・ミラノにちなんで名付けられたミラノは、ラヴェジャー M シップです。元々は狩猟や偵察に使用されていましたが、クイルは長年にわたってこの船を大幅に改造しました。クイルは銀河系の泥棒としての評判を確立するためにそれを使用したため、いくつかのトリックを追加する必要がありました。

ミラノの正確な速度を具体的な数値で特定するのは困難です。しかし、ミラノが時間と空間を何度もジャンプできることはわかっています。 『ガーディアンズ・オブ・ギャラクシー Vol. 2 、それはほんの数秒で惑星から惑星へとジャンプすることができます。 Inverse の情報によると、これらのジャンプは 1 秒あたり 183 光年の距離を移動することになります。

出典: Marvel Studios 経由のスクリーンショット

ザ・ラザ

ダークマターは、2015 年から 2017 年まで 3 シーズン続いたカナダの SF ドラマです。プロットは非常に単純でした。6 人が船内の停滞ポッドから目覚め、自分たちが誰なのか、どうやってそこにたどり着いたのか記憶がありませんでした。彼らは単にアイデンティティ 1 から 6 を想定し、自分たちの状況の謎をつなぎ合わせようとしているだけです。

ショーが進むにつれて、各人は操縦、電気システム、武器庫など、船のさまざまな部分についての知識があることに気づきます。最終的に、彼らは船の「ブリンクドライブ」について学びます（または覚えていますか？）。これは、ザ・ラザが銀河の任意の地点に瞬時に移動できるようにする高度な技術機能です。しかし、点滅駆動は不安定で危険であり、多くの事故を引き起こします。

出典: Prodigy Pictures 経由のスクリーンショット

SDF-1 マクロス

この宇宙船については少し逸脱しますが、日本のアニメ シリーズ「超時空要塞マクロス」の宇宙船は間違いなくリストに載せるに値します。

SDF-1は単なる宇宙船ではなく、さまざまな形態に変形することができます。元々は地球に墜落した異星人の戦闘船でしたが、SDF-1 には小さな惑星を破壊するのに十分な兵器と、空間を折りたたむことを可能にする技術が搭載されています。空間を折りたたむことができるため、光よりも速く移動できます。

このリストにある他の船と同様、正確な速度数値はわかりません。しかし、宇宙を横断する短い飛行のために時間と空間を曲げることができるということは、SDF-1がこのリストに入る資格があることは間違いありません。

出典: Studio Nue/タツノコ経由のスクリーンショット

ボーグキューブ

最速の宇宙船のようには見えないかもしれません。滑らかな空気力学的なラインやロケット推進装置の兆候はありません。これらの船はほとんどがゆっくりとした一定のペースで漂っていますが、ボーグ キューブの 1 つの端の長さが 2 マイルを超えることを考えると、これは驚くべきことではありません。

スタートレックの世界のほとんどの船と同様、ボーグ キューブにはワープ ドライブがあります。ただし、Cube にはさらなるパンチが詰め込まれています。

トランスワープドライブを装備したボーグは、信じられないほどの速度でキューブを動かすことができます。一部の推定では、トランスワープ船の速度は標準的なワープ速度 9.9 の 50 倍です。 Cube には、トランスワープ中にそれを保護するための追加のシールド システムも含まれています。そうしないと、強い圧力で全体が崩壊してしまう可能性があります。

出典: CB​​S テレビ経由のスクリーンショット

トライマクシオンドローンシップ

『フライト・オブ・ザ・ナビゲーター』は、マックスことマックスに誘拐された12歳の少年を描いた数十年前のディズニー映画です。船自体に個性があり、1,000 以上の異なる言語を話し、水中を移動することができ、長い旅を短く感じる方法を確かに知っています。

映画では、マックスがわずか4.4時間で560光年を移動することが確認されています。これは、船が光よりも速く移動することを意味します。これはすでに、これまでに考えられた中で最も速い架空の船の 1 つとなっています。ただし、マックスには別のトリックがあります。時間の遅れを補うために、実際に時間を前後に移動できます。

出典: ディズニー経由のスクリーンショット

墓船

このリストに載っている宇宙船のほとんどは映画やテレビの世界のものですが、だからといって私たちの領域を少しでも拡大できないわけではありません。ゲームの世界には超高速の船がたく​​さんあると思いますが、ここではウォーハンマー 40Kの船に焦点を当てることにしました。これらは、人気のボード ゲームおよびビデオ ゲーム シリーズのネクロンの主力艦です。

トゥームシップは重度の武器と装甲を備えており、優れた戦艦となっています。彼らはまた、魔法と混沌の別次元であるワープに入らずに星間速度に従事することを可能にする未知の形式の超高速ドライブを持っています。この Necron テクノロジーにより、Tomb Ship はハンドリングを維持しながら超高速で移動することができます。そのため、これらの船は超高速性と引き換えに精度や機敏性を犠牲にする必要はありません。

出典: ゲームワークショップ経由の画像

リベレーター

ブレイクの7は北米ではあまり知られていないかもしれない。しかし、この英国の SF テレビ シリーズは、1978 年から 1981 年にかけて BBC で 4 シーズンにわたり 52 のエピソードを制作しました。700 年以上先の未来を舞台に、全体主義のテラン連邦と戦う少数の反乱軍の物語が描かれています。シリーズが始まると、反乱軍は の司令官であるロジ・ブレイクによって率いられます。

船自体は実際には、高度に進歩したエイリアン種族を担当するコンピューターネットワークであるシステムによって建造されました。自己再生エネルギー システムと高度な兵器/防御プロトコルを備えています。ただし、この記事は速度に関するものなので、それに焦点を当てましょう。

リベレーターにはフォトニックスタードライブが付属しています。このドライブにより、「Standard by Twelve」の速度での走行が可能になります。このドライブの正確な性質は決して明らかにされていませんが、驚異的な速度を達成するために「ネガティブ・ハイパースペース」またはある種の「反物質インターフェース」を利用しているという示唆があります。

出典: BBC 経由のスクリーンショット

ハイライナー

1965 年の同名の小説を基にした『デューン』は、1984 年に公開された驚くべき SF アドベンチャーでした。デヴィッド リンチが脚本と監督を務めた『デューン』は、アラキスと呼ばれる不毛の砂漠の惑星をめぐって争うライバルの貴族の物語を語りました。スパイスと呼ばれる重要な薬物の供給源として知られています。

スパイスの抽出は主に、星間旅行と銀行業務を独占する組織であるスペーシング・ギルドによって管理されています。彼らはスパイスの神秘的な性質を利用して、 の艦隊で「空間を折り畳む」。これらの巨大な船は何千人もの人を乗せることができます。ハイライナーは通常の飛行中はそれほど速く移動しないかもしれませんが、スパイスの力を利用して空間を折りたたむ能力により、宇宙のあらゆる場所に瞬時に移動することができます。たとえそれが何百万光年も離れたところにあったとしても。

出典: Herbert Properties 経由の画像

静けさ

は、ファイアフライのマルコム・レイノルズが船長を務めるシリーズ 3 ファイアフライ級輸送船です。すべてのファイアフライは大型の後部エンジン モジュールと垂直離着陸が可能な翼に取り付けられたエンジンを備えていますが、シリーズ 3 はトレース コンプレッション ブロック エンジンを使用しています。このエンジンにより、セレニティは地球の重力加速度と同じ速度で加速することができます。

出典: 20th Television 経由の写真

ソードフィッシュ II

カウボーイビバップでスパイク・シュピーゲルが使い古されたものは、もともと高速レース用に設計されました。その後、指名手配犯やとらえどころのない詐欺師を追跡するのに適した宇宙対応戦闘機に改造されました。ロールス・ロイス AF-15C 軸流融合航空スパイク タービン エンジンと組み合わせた大規模な改修により、この軽量船はほとんどの航空機や宇宙船を上回る性能を発揮します。

出典: Funimation 経由のスクリーンショット

箱舟

は、トランスフォーマーの世界で最初にオートボットを地球に運んだ宇宙船です。この巨大な船は、完全に自動化された自給自足の環境で 300 人のトランスフォーマーの乗組員を収容できる 5 つのデッキを備えたヴァンガードクラスの深宇宙迎撃艦です。

『トランスフォーマー』では実際の移動速度についてはあまり言及されていませんが、オートボットが冷凍睡眠していない人間を乗せて星間航海を行ったことはわかっています。したがって、アークの主な推進システムとして機能する 4 つのハイパー燃料吸入加速器は、光速の約 115 倍の速度に達することができると考えられています。

出典: Activision/High Moon Studios 経由のスクリーンショット

USS スラコ

『エイリアン』では、LV-426 のコロニーとの通信が途絶えた理由を調査するという任務を遂行する軍隊を運ぶコネストガ級強襲宇宙船です。船の発電所は、水素化リチウムを燃料とするウェスティングランド A-59 核融合炉です。メインの亜光エンジンは原子炉に直接取り付けられており、4 つのゲイツ・ハイドマン ロケット エンジンで構成されています。これらのロケットは、核融合炉から高温プラズマを取り出し、それを反応塊と接触させることによって機能します。結果として生じるガスは、通常のロケット エンジンと同様に排出されます。

超光速の航行のために、スラコにはロンバーグ・ロックウェル シグナス 5 ハイパードライブ タキオン シャントが装備されており、船全体を完全にタキオンで構成されたミラー状態に移行させることができます。この状態では、船は光速に達することができます。

出典: 20th Century Studios 経由のスクリーンショット

8. USSプロメテウス

深宇宙での戦術任務のために特別に設計されたプロトタイプで、宇宙艦隊が運用した中で最速の船です。他の連邦宇宙船と同様に、プロメテウスはワープドライブを使用することで超光速を実現します。

スタートレックでは、ワープドライブの速度は、生成されるワープフィールドの大きさに対応する「ワープファクター」という単位を使用して表現されます。ワープ係数 1 は光の速度に相当しますが、より高いワープ係数に対応する速度は曖昧な式を使用して決定され、光の速度の 2 倍または 3 倍よりもはるかに大きくなります。式によれば、ワープ速度はワープ 10 に漸近します。これは、その速度に到達できるワープ ドライブが存在しない可能性があることを意味します。

しかし、プロメテウスはそれに非常に近いものです。実際、ワープ 9.9 に達することができます。これは光の速度の 2,000 倍をはるかに超えています。

出典: CB​​S テレビ経由のスクリーンショット

スペースボール I

技術的に意味のないジャンボを備えた他の「現実的な」宇宙船のことは忘れてください。古典的なパロディ映画のスペースボールは、他のすべてよりも速く飛ぶことができます。どうやって知ることができるのでしょうか？シンプル: とんでもないスピードを持っています!

復習が必要な人にとって、これは Ridiculous Speed よりも 1 つ上のギアです。もちろん、Plaid Speed ほど高速ではありません。

バトルスター・ギャラクティカ

再考されたバトルスター ギャラクティカシリーズでは、推進システムはチリウム鉱石から精製された燃料によって駆動されます。は、サブライトエンジンとFTLドライブの両方を搭載しています。亜光速エンジンにより、船は比較的短い時間枠で隣接する惑星間の距離を横断することができます。一方、FTL ドライブは空間を折りたたんで、宇宙船がほぼ瞬時に星間距離を移動できるようにします。

ギャラクティカがジャンプできる正確な範囲は画面上で指定されたことはありませんが、ミニシリーズのジャンプが計算の鍵を握る可能性があります。この行では、ラグナルからプロルマー宙域までのジャンプは 30 光年であると言われていると述べています。この推定値を光速に換算すると、ギャラクティカの速度は光速の 1,680,000 倍の範囲にあることになります。

出典: NBCユニバーサルテレビ経由のスクリーンショット

ミレニアム・ファルコン

おそらく、その独特の形状と荒々しい外観以上に、おそらくそのスピードで最もよく知られています。船に搭載されたハイパードライブ システムは、YT-1300 貨物船に通常搭載されているシステムのほぼ 2 倍のサイズです。これにより、0.5 ハイパードライブ クラスに分類され、ほとんどの帝国宇宙船の 2 倍の速度になります。ファルコンの速度は、地点 A と地点 B の間の最も速くて安全なルートを特定できるナビコンピューターによってさらに向上します。さらに、特別な合理化改造により、ハイパースペースにおける船の周囲の時空の歪みを制御するのに役立ちます。

これだけの技術にもかかわらず、スター・ウォーズの伝承がファルコン号の速さについて与えている証拠は、ケッセル・ランを 12 パーセクで完走したという主張だけです。それが何を意味するかは誰にもわかりません。しかし、関係者らは、ファルコン号が時速2,714光年で移動できることを意味すると推定している。

出典: 画像 (Disney/Lucasfilm 経由)

ゴールドの心

ダグラス・アダムスの古典的な小説『銀河ヒッチハイク・ガイド』に登場するこの作品は、確かに一種の作品です。架空の歴史によれば、この建物は「青色の超知性を持つ」エンジニアの助けを借りて秘密裏に建設されました。これはもともと公式発売時に盗まれたもので、憂鬱で偏執的なロボットの従者であるアンドロイドのマービンが付属しています。

船の驚異的なスピードのハイライトは、船の中心にある小さな金色の箱である Infinite Improbability Drive です。交戦中、船は実際に既知の宇宙のあらゆる地点を通過し、パイロットは好きな場所に停止することができます。これは、ワープドライブや超高速に頼らずに宇宙を移動するための素晴らしい方法です。

ハート オブ ゴールドは、その独自のテクノロジーのおかげで、これまでに登場した断食型の架空の船の 1 つであることは間違いありません。

出典: Buena Vista Pictures 経由のスクリーンショット

ダイダロス

ディープ スペース キャリアまたは 304 としても知られる、スターゲイト SG-1は、完全に統合されたエイリアン テクノロジーで構築されました。これらのシステムのうち 2 つは、船のリアクターとハイパードライブを含み、どちらもアスガルド種族によって設計されました。この高度な技術により、ダイダロスはわずか数週間で銀河間を移動できるようになりました。

出典: MGM テレビ経由のスクリーンショット

ターディス

移動速度が非常に変化しやすく、空間と時間の両方を移動することを考えると、移動速度を決定するのは少し難しい問題です。そのため、乗員が時間内に移動する距離は、TARDIS 内で過ごす時間に必ずしも関係しているわけではないようです。

たとえば、エピソード「ユートピア」では、彼らはターディスに乗って時の果てまで旅をしますが、その旅には数分しかかからないように見えます。しかし、他のエピソードでは、目的地に到着する前に一晩休むことができたと一部の同行者が証言していることから、旅には少なくとも数時間かかるようです。

それにもかかわらず、ドクターは少なくともある程度までは速度を制御することができます。したがって、その最高速度は光速の約100億倍であると推定されています。

出典: BBC スタジオ経由のスクリーンショット

最初のアメリカ人宇宙飛行士を宇宙に打ち上げたNASA のマーキュリー計画と、人類を月に着陸させたアポロ計画の間には、ジェミニ計画がありました。 1961 年 5 月 5 日、アラン B. シェパード ジュニアは宇宙に行った最初のアメリカ人になりました。 20日後、ジョン・F・ケネディ大統領は議会で演説し、10年以内に人類を月に着陸させるという目標を発表した。

NASA がマーキュリー計画から到達するまでには長い道のりがありました。マーキュリー宇宙船は宇宙飛行士 1 人しか乗せることができず、能力も限られていました。 NASA は準軌道飛行および軌道飛行用に宇宙船を設計しました。最長の水星ミッションは 1 日半未満で終わりました。 NASAが月に旅行するには、1週間以上宇宙に滞在できる宇宙船を作らなければなりません。

それに加えて、月への往復の複雑な旅には複数のパイロットが必要になります。アポロ宇宙船は水星探査機よりもはるかに大きくする必要がある。 NASA のエンジニアはいくつかの計算を行った結果、宇宙船を他の構造物とドッキングできる方法を見つけることがより合理的であると判断しました。そうすれば、宇宙船の一部が残りの部分から切り離され、月面に着陸し、月から月周回軌道に打ち上げられ、宇宙船の残りの部分とランデブーしてドッキングすることができます。

NASA の科学者たちは、水星とアポロの間にまたがるプロジェクトを作成する必要があると判断しました。彼らは人間が長期にわたる宇宙旅行にどのように対処するかをテストする必要がありました。宇宙船は宇宙内の別の物体とドッキングできなければなりません。新しいカプセルには、マーキュリー宇宙船よりも高い操縦性も必要でした。技術者らはマーキュリーカプセルをベースに設計を進めたが、2人の宇宙飛行士が一緒に旅行できるようにカプセルを大型化した。 NASAの職員が双子座にちなんで「ジェミニ」という名前を思いついた。

ジェミニ計画で何が起こったのでしょうか?なぜドッキング操作がそれほど重要だったのでしょうか?読み続けて調べてください。 足足

プロジェクト・ジェミニの概要

ジェミニ計画には 12 回の飛行が含まれ、そのうち 2 回は無人でした。 NASAはこれらの飛行を、長期にわたる宇宙旅行が人間に及ぼす影響をテストすることを意図していました。船外活動はジェミニのいくつかのミッションの重要な部分となったため、NASA は宇宙服の設計の改善に多くの時間と労力を費やしました。初期のバージョンのスーツは、緊急時のバックアップ システムとしてのみ使用されていました。そのため、柔軟性や快適さはあまりありませんでした。

ジェミニ計画の宇宙飛行士は全員無事に地球に帰還した。ジェミニのミッションには次のものが含まれます。

ジェミニ計画の打ち上げロケットはどのようなものだったのでしょうか?次のページでご確認ください。

タイタンロケット

マーキュリー計画中、 NASA は2 つの異なる打ち上げロケット、すなわち準軌道飛行用のレッドストーン打ち上げロケットと軌道飛行用のアトラス打ち上げロケットに依存しました。ジェミニ カプセルはマーキュリー カプセルより大きくて重いため、NASA はより強力な打ち上げロケットを見つける必要がありました。

いくつかの候補を検討した結果、NASA はマーティン・マリエッタ (今日、この会社はロッキード・マーティンとして知られています) 製の改良された大陸間弾道ミサイル( ICBM ) を使用することを決定しました。それはタイタン II ICBMと呼ばれました。

Titan II と Gemini カプセルは合わせて高さ 108 フィート (33 メートル) でした。タイタン II は、ヒドラジンと非対称足ジメチルヒドラジンの一種であるアエロジン 50 を燃料として使用しました。酸化剤（燃料を燃焼させる薬剤）には四酸化窒素を使用しました。酸化剤とヒドラジンは高分子物質であり、この 2 つを混合すると発火します。

Titan II には 2 つのセクション、つまりステージがあり、打ち上げの特定の時点で分離されました。ファーストステージはタイタン２－１、セカンドステージはタイタン２－２でした。タイタン 2-1 にはエアロジェット LR-87-7ロケット エンジンが2 基搭載されており、推力は 430,000 ポンド (1,913,500 ニュートン) でした。タイタン 2-2 にはエアロジェット LR-91-7 ロケット エンジンが 1 基搭載されていました。最大 100,000 ポンド (445,000 ニュートン) の推力を提供できます。

打ち上げの直前に、NASA はタイタン II ロケットの第 1 段で燃料と酸化剤を混合します。混合すると燃料が発火し、車両とジェミニのカプセルは大気圏に突入した。約2分半後、タイタン2-1は燃料を消費して停止した。そのとき、タイタン 2-2 エンジンが点火し、第 1 段が車両の残りの部分から分離して海に突入します。軌道上に到達すると、ジェミニのカプセルは第 2 段を投棄しました。

NASA は、打ち上げロケットとして機能するように Titan II を大幅に改造しました。エンジニアは、打ち上げ前または打ち上げ中に何か問題が発生した場合に乗組員に警告する故障検出システムを追加しました。また、ロケットの電気システムと油圧システムも強化され、主要システムが故障した場合に備えてバックアップが提供されました。その他の変更には、NASA が打ち上げ中にロケットの飛行を追跡できるように監視装置を追加することが含まれていました。

タイタン II は地球に帰還するように設計されていませんでしたが、燃料をすべて使い果たした後でも引き続き使用できました。それは、宇宙飛行士たちが使用済みのタイタン2-2ステージで編隊飛行を練習し、宇宙でジェミニカプセルを操縦する貴重な経験を積んだからだ。

では、何がジェミニカプセルを動かしたのでしょうか？読み続けて調べてください。

ジェミニカプセル

マーキュリーのカプセルには宇宙飛行士が 1 人しか乗れないため、 NASA は2 人の乗組員を宇宙に送り出すために、より大型の宇宙船を設計する必要がありました。カプセル設計の多くはマーキュリー宇宙船に基づいていますが、サイズは 2 倍にはなりませんでした。その代わりに、NASA のエンジニアは内部スペースを約 50% 増加させました。そのため、中に座っている宇宙飛行士にとっては少々窮屈な感じがしました。さらに、宇宙飛行士たちは立ち上がってカプセル内を動き回ることができず、座席に閉じ込められていました。

カプセルは円錐形で、高さは 18.6 フィート (5.67 メートル) でした。カプセルの底部の直径は幅 10 フィート (3.05 メートル) でした。重さは8,490ポンド（3,851キログラム）と重かった。

この状況の唯一の例外は、宇宙飛行士が船外活動をするときでした。その時、両宇宙飛行士は宇宙服に圧力をかけた。人は乗り物から出るために椅子の上のハッチを開けます（マーキュリーのカプセルとは異なり、ジェミニ宇宙船にはハッチが 2 つありました）。カプセルの外に出ると、乗組員が船内に留まって船を操縦している間、彼は足を伸ばすことができました。

NASA は、マーキュリー カプセルの大型バージョンを作成するだけでは不十分でした。マーキュリーの宇宙での機動性は非常に限られており、ジェミニは別の乗り物とドッキングできる必要がありました。この目的のために、エンジニアは 8 つのスラスター(小型ロケット エンジン) を含む逆行セクションを構築し、設置しました。このセクションはジェミニカプセルの底部に取り付けられています。このセクションには、スラスターを収容するほかに、飲料水のタンク、酸素タンク、冷却剤ポンプ システム、燃料タンク、電力システム、通信システムも含まれていました。逆行部分は再突入までジェミニ宇宙船に残り、再突入後に宇宙船はその部分を宇宙に投棄した。

ジェミニ V より前は、ジェミニ宇宙船は電力を供給するためにバッテリーを使用していました。ジェミニ V は、発電に燃料電池を使用した最初の宇宙船です。燃料電池は水素と酸素を使用して電気を生成します。燃料電池システムの利点の 1 つは、発電の副産物として水が得られることです。その後、NASA はアポロ宇宙船で、燃料電池で生成された水を回収して飲料水として使用できるシステムを開発しました。

カプセル内では、宇宙飛行士の視界は 2 つの窓といくつかのディスプレイとコントロール パネルで構成されていました。宇宙船のコンピューターはさまざまなセンサーから収集したデータを分析し、ミッション目標を達成するために必要な正しい軌道と出力を計算しました。カプセルには、宇宙船のレーダーシステム、再突入および姿勢制御システム、パラシュート着陸システムも含まれていました。宇宙飛行士は軌道上でジェミニ宇宙船を操縦することができましたが、コンピュータ システムは適切なシステムに直接コマンドを送信することで多くの操縦を制御していました。

NASA は、宇宙にいる間に他の構造物とドッキングできるようにジェミニ カプセルを設計しました。彼らはドッキング船として何を使用しましたか?読み続けて調べてください。

ジェミニ宇宙船のドッキング

宇宙でドッキング操作を練習するために、 NASA はジェミニ カプセルにドッキングできる構造を提供する必要がありました。解決策は、アジェナの第 2ロケット段を改造することでした。通常、アジェナは宇宙船の打ち上げロケットの一部として機能します。 NASAはドッキング船にもなるように改造した。技術者らはロケットステージの上端にフィットするドッキングカラーを設計し、ロケットエンジンが停止後に再始動できるように改造した。

NASA は、アトラス ロケットを第 1 段として使用し、新たにジェミニ アジェナ ターゲット ビークル( GATV ) と名付けられたロケットを軌道上に打ち上げました。 NASAの地上管制は無線制御コンピュータシステムを使用して、アジェナを適切な軌道と位置に操作し、ジェミニカプセルからのドッキングを待つことができた。

GATV にはモデル 8247 ロケット エンジンがジンバルに取り付けられていたため、さまざまな方向に傾けることができました。 NASA はロケット エンジンを傾けることで、船がどの方向に移動するかを制御できました。燃料として非対称ジメチルヒドラジン( UDMH ) を使用し、酸化剤として赤色発煙硝酸( IRFNA ) を抑制しました。

ジェミニカプセルとドッキングすると、宇宙飛行士はGATVのエンジンを使用して追加の推力を提供し、より高い軌道に移動することができます。 2 台の車両が連携すると、地表から4,000 マイル以内の放射線領域であるヴァン アレン ベルトの端まで移動できる可能性があります 。

足NASAは、GATVのドッキングカラーをジェミニカプセルの端にぴったりフィットしてラッチできるように設計しました。 NASAと宇宙飛行士は2つの船を同じ軌道面に並べると、端がGATVのドッキングカラーに入るようにジェミニ宇宙船を慎重に操縦した。ドッキングすると、宇宙飛行士はGemini-ATV ステータス パネル( ASP ) で GATV のシステムをチェックできます。

GATV とのドッキングに初めて成功した宇宙船は、1966 年 3 月のジェミニ VIII で、その期間は 30 分間でした。 1966 年 7 月、ジェミニ X はミッション中に 2 つの異なる GATV とドッキングしました。この成功は、NASA がジェミニ計画の最も重要なミッション目標を達成したことを意味しました。それはまた、10年代が終わる前に人類を月に着陸させることが実現可能であることを意味した。アポロ計画は予定通りに進む可能性がある。

NASAは当初ジェミニを固い地面に着陸させるつもりだったが、後に水面のみに着陸することを決定した。何が彼らの考えを変えたのでしょうか？次のセクションで調べてください。

双子座再突入

ジェミニ計画の初期計画段階で、 NASA はカプセルを陸上に着陸できるように設計する可能性を検討しました。水銀カプセルは水中にのみ安全に着陸できます。陸上への着陸を可能にするために、NASA は固定翼または格納翼を備えた宇宙船を設計し、宇宙船をパラグライダーに変えようとしました。エンジニアはこの目標に向けてある程度の進歩を遂げましたが、パラグライダーの翼は効果を発揮できるほど速く展開することはありませんでした。 NASA は最終的に 1964 年にこのアイデアを廃止しました。

当初は残念だったが、着水システムへの切り替えはおそらく最善だった。ジェミニの初期の飛行では、宇宙飛行士が再突入中の宇宙船の操縦の多くを手動で制御していました。最善の努力にもかかわらず、彼らは通常、目標の着陸ゾーンから何マイルも離れたところに着陸しました。自動再突入に探査機のコンピューターシステムを利用したジェミニ11号でさえ、予定されていた着陸ゾーンから2.65海里（4.9キロメートル）離れたところに着陸した。太平洋の真ん中にある海域は別の海域とよく似ていますが、陸地の特定の部分に安全に着水するには非常に高い精度が必要です。

再突入の直前に、ジェミニカプセルは逆行部分を投棄し、乗組員を乗せた円錐形の宇宙船だけを残すことになる。ほとんどの場合、宇宙飛行士はカプセルの制御装置を使用して、大きくて鈍い端が地球に向くようにカプセルを操作しました。ここは NASA がジェミニの熱シールドを設置した場所です。

ジェミニのカプセルの先端にはパラシュート システムが含まれていました。小型爆発物がパラシュートを展開させ、カプセルの降下を遅らせるのに役立った。その後、カプセルは海で大きな水しぶきを上げ、救助船が車両と宇宙飛行士を回収できるまで浮遊することになる。

皮肉屋は、NASAがジェミニ宇宙船を開発した主な動機は、マーキュリー計画からアポロ計画までの数年間、宇宙探査を世間の注目を集めることにあったと言うかもしれない。それが影響した可能性もありますが、NASA はプロジェクト ジェミニを利用して重要な情報を収集し、宇宙で車両がドッキングできることを証明しました。この経験がなければ、NASA がケネディのビジョンを達成できたかどうかは疑わしい。

宇宙探査やその他のトピックについて詳しく知りたい場合は、次のページのリンクにアクセスしてください。

1970年代、NASAの科学者たちは、巨大なソーラーセイルに対する太陽光の圧力によって推進される探査機をハレー彗星に送ることを提案した。この提案はリスクが高すぎて証明されていないとして拒否されましたが、ソーラーセイル推進宇宙船のアイデアは存続しました。長年にわたってソーラーセイル材料の数多くの開発とテストが行​​われてきましたが、そのような宇宙船を設計し、打ち上げ、航行に成功した人は誰もいませんでした。

2005 年 6 月、ロシアのいくつかの宇宙機関と協力して、宇宙船 Cosmos-1 を地球周回軌道に打ち上げます。

ソーラーセイルとは何ですか?太陽光を利用して宇宙空間で宇宙船を動かすにはどうすればよいでしょうか?この記事では、知恵袋ブログ がソーラー セイル技術がどのように機能するかを示し、Cosmos-1 ミッションを詳しく調べ、将来の宇宙旅行にとってソーラー セイルが何を意味するかを調べます。

ソーラーセイル

ソーラーセイルは、クリッパー船や現代のアメリカズカップレース用ヨットなど、昔の大型帆船のイメージを呼び起こすかもしれません。ただし、ソーラーセイルの原理、構造、操作は帆船とはまったく異なります。

ソーラーセイルとは何ですか?

ソーラーセイルは太陽光を反射する非常に大きな鏡です。太陽光の光子が帆に当たって跳ね返ると、勢いが帆に伝わり帆を穏やかに押し進めます。太陽光からの光子が非常に多く、それらが常にセイルに衝突しているため、セイルには一定の圧力 (単位面積当たりの力) がかかり、宇宙船の一定の加速が生じます。ソーラーセイル宇宙船にかかる力はスペースシャトルなどの従来の化学ロケットよりも小さいですが、ソーラーセイル宇宙船は時間の経過とともに常に加速し、より大きな速度を達成します。それは、空中に浮かぶタンポポの種に対する、突風と安定した穏やかな風が与える影響を比較するようなものです。突風（ロケットエンジン）は最初はより大きな力で種子を押しますが、風はすぐに消えてしまい、種子はある程度の距離までしか流れません。対照的に、風が長時間にわたって種子を弱く押すと、種子はより遠くまで移動します。ソーラーセイルを使用すると、宇宙船は、かさばるロケットエンジンや膨大な量の燃料を必要とせずに、太陽系内や星間を移動できます。

ソーラーセイルは何でできていますか?

ソーラーセイルが宇宙船を推進する実用的な方法であるためには、次の特性がなければなりません。

• 広い面積– 面積が大きいほど太陽光の力も大きくなるため、できるだけ多くの太陽光を集める必要があります。
• 軽量– 帆は薄く、最小限の質量でなければなりません。質量が大きいほど、太陽光が帆に与える加速が小さくなるからです。
• 耐久性と耐温度性– 宇宙空間の温度変化、荷電粒子、微小隕石の危険に耐える必要があります。

これらの特性を満たすために、ほとんどのソーラーセイルはマイラーやカプトンなどの薄く金属コーティングされた耐久性のあるプラスチックで作られています。たとえば、コスモス 1 号のソーラーセイルはアルミニウムでコーティングされたマイラーでできており、厚さは 0.0002 インチまたは 5 ミクロン (通常のサランラップの厚さは約 0.001 インチまたは 25 ミクロン)、面積は 6,415 平方フィート (600 平方フィート) です。メートル）。

ソーラーセイルには 3 つの主要なデザインがあります。

• 四角い帆– 帆の素材を支えるためにブームが必要です
• ヘリオジャイロ セイル– ヘリコプターのように羽根があり、安定性を得るためにセイルを回転させる必要があります。
• ディスクセイル– 圧力中心に対して重心を移動させることによって制御する必要がある円形セイル

Cosmos-1 は、スクエア セイルとヘリオジャイロ セイルを組み合わせたソーラー セイルを備えています。これは丸いソーラーセイルで、8 つの三角形のブレードに分割されており、サポート用の膨張可能なブームが付いています。安定させるためにセイルを回転させる必要はありません。

Cosmos-1 宇宙船の設計

コスモス 1 と呼ばれる最初のソーラーセイル宇宙船は、太陽系の探査を促進することを目的とする民間の非営利団体によって開発、製造、テストされました。惑星協会は、ロシアの宇宙機関であるババキン宇宙センターと宇宙船の製造、打ち上げ、運用を契約しました。プロジェクトの費用は約 400 万ドルで、新しい科学ベースのメディア会社 によって資金提供されています。

宇宙船コスモス1号

宇宙船自体の重さは 88 ポンド (40 kg) で、テーブルの上に置くことができます。第 1 段階の試験打ち上げの後、探査機は近地点840 km、遠地点528 マイル (850 km) の地球軌道に打ち上げられます。宇宙船システムには次のものが含まれます。

ソーラーセイル

• アルミメッキマイラー製
• 厚さ 0.0002 インチ (5 ミクロン)
• 面積 6,415 平方フィート (600 平方メートル)
• 8 枚の三角形のブレードに配置され、それぞれの長さは約 49 フィート (15 m) で、帆を支える膨張可能なプラスチックのチューブで構成されています (膨張後にしっかりと保持するためにチューブの内側にフォームが使用されることもあります)。各ブレードは、電気モーターによって ( ヘリコプターのブレードのように) 回転して、太陽に対する角度を変えることができます。

ソーラーセイルの展開– 加圧ガス充填システムがプラスチックチューブを膨張させます。

ソーラーセイルの展開

電力– 小さな太陽電池アレイがすべての電力を供給します。

• ナビゲーション– 宇宙船が自分の位置と太陽の位置を常に把握することは不可欠です。

1. センサーが太陽の位置を検出します。
2. 全地球測位システム (GPS) 受信機が宇宙船の位置を検出します。 (地上からは、搭載された加速度計の助けを借りてドップラー追跡データから宇宙船の軌道が決定されます。これについては後で説明します。)
3. 太陽センサーと GPS 受信機からの情報は、宇宙船の搭載コンピューターに継続的に中継されます。
4. 搭載されたコンピューターは、帆の羽根を回転させるモーターを操作して、太陽に対する帆の羽根の正しい向きを維持します。
5. 搭載コンピューターは修正を受け入れたり、地上からのコマンドを無効にしたりできます。

通信– 地上の飛行管制官との通信には冗長無線システムが使用されます。

• 1 つの UHF バンド、400 メガヘルツ
• 1 つの S バンド、2210 MHz

オンボードコンピュータ

• 2 つの 386EX シリーズマイクロプロセッサ: 古いですが、宇宙空間の過酷な環境でも信頼性があります。ラップトップ コンピュータと同様に、低電力モードで実行できます。搭載システムを操作し、地上に情報を中継し、地上からのコマンドを受信するようにプログラムされている
• ソフトウェア プログラムは、作業負荷とパフォーマンス (速度、遅延) に基づいて各マイクロプロセッサにタスクを割り当てます。
• 各プロセッサには、コンピュータを起動してオペレーティング システムをランダム アクセス メモリ (RAM)にロードするのに十分な、独自の少量の読み取り専用メモリ (ROM)があります。
• 3 つの書き換え可能な ROM には、オペレーティング システムとプログラムが含まれています。 ROM のコピーは使用前に、宇宙空間での放射線によって引き起こされるエラーがないかチェックされます。
• オペレーティング システムを受け取るために 3 つの RAM が存在します。ここでも、ロード前に各 RAM の整合性がエラーについてチェックされます。
• ROM アーキテクチャにより、地上のプログラマーはいつでも宇宙船のソフトウェアを更新して再起動できます。また、深刻な放射線損傷の場合でも宇宙船が機能できるようになります。
• データは、シリアル システムとパラレル システムで接続された 2 つの別々のデータベースに保存されます。

楽器

• ミッションを記録するための 2 台の搭載画像カメラ (ロシア製とアメリカ製)
• 太陽光の圧力による宇宙船の加速度（非重力加速度）を測定する搭載加速度計

次のセクションでは、Cosmos-1 ミッションの詳細について説明します。

折りたたみソーラーセイル

帆のブレードの元のデザインでは、ロール状に折りたたまれていました。しかし、いくつかのテストでは、帆のブレードをアコーディオン状の構造に折りたたむ方が信頼性が高く、チューブを膨張させることで展開できる可能性があることが示されました。

コスモス1号ミッション

ロケット

コスモス１号を地球周回軌道に乗せるには、宇宙船はヴォルナと呼ばれるロシア設計の改造大陸間弾道ミサイル（ＩＣＢＭ）に積み込まれる。 ICBMはバレンツ海にあるロシアの潜水艦から発射される。通常、ヴォルナ大陸間弾道ミサイルには軌道に到達するのに十分な推力がありませんが、コスモス1号に使用されるミサイルには衛星の軌道離脱に使用される追加のロケットエンジン（キックステージ）が搭載されています。キックステージ エンジンは、Cosmos-1 を軌道に乗せるのに必要な追加の推力を提供します。

軌道上に到達すると、ソーラーセイルが展開されます。ミッションは数日から数か月続く可能性があります。ソーラーセイルを使って探査機がより高い軌道に移動できれば、ミッションは成功とみなされます。ミッションの目標が達成され、ミッションが数日以上続く場合は、地球ベースのレーザーが宇宙船を軌道上に押し出すのに十分な光を供給できるかどうかを判断する追加のテストが行​​われる可能性があります。

その他のソーラーセイルミッション

惑星協会以外のグループもソーラーセイルミッションを提案し、開発中です。 2004 年 8 月、日本の宇宙航空研究開発機構によって 2 つの大型ソーラーセイルが打ち上げられ、宇宙に展開されました。打ち上げに向けてソーラーセイル宇宙船を開発中です。また、ソーラーセイル宇宙船も開発中であり、カーネギーメロン大学はヘリオジャイロソーラーセイルの開発に取り組んでいます。

時は 1960 年代、宇宙開発競争が始まっていました。 1957 年、ソ連は最初の人工衛星であるスプートニクを製造し、打ち上げました。米国国民はショックを受けた――他国が米国を打ち負かして宇宙に進出するなどという考えは考えられなかった。さらに、ソ連が人工衛星を軌道に打ち上げることができれば、世界中にミサイルを発射することもできるだろうか？

米国政府は、世界で最も科学が進んだ国としての評判を取り戻すために迅速に行動しました。この目的を達成するために、1961 年にジョン F. ケネディ大統領は宇宙における米国の役割の重要性について議会で演説しました。ケネディは演説の中で、10年代が終わるまでに人類を月に着陸させるという野心的な目標を提案した。

1958 年に設立されたアメリカ航空宇宙局 ( NASA ) は、人類を月に着陸させることを目的としてアポロ計画を開始しました。 1961 年から 1972 年まで、アポロ計画の使命は、宇宙飛行士を月に安全に輸送し、地球に帰還させることでした。注目すべきことに、アポロ計画のうち 6 回がこの目標を達成しました。

NASA は、ボーイング、ノースアメリカン ロックウェル、マクドネル ダグラス、IBM、グラマンなどの企業の支援を受けてアポロ宇宙船を開発しました。彼らは協力して、少人数の乗組員を月に送り、また月に戻すことができる複雑な機械を構築しました。彼らの創造物はどのようなものでしたか、そしてそれは NASA がケネディの約束を果たすのにどのように役立ったのでしょうか?

宇宙船の仕組みに入る前に、プログラムの歴史を見てみましょう。

アポロ計画の歴史

アポロ計画の期間中、 NASA は33 回の飛行を実施しました。初期の飛行には人間の乗組員は乗っておらず、月面ミッションを試みる前に打ち上げロケットとアポロ宇宙船をテストすることを目的としていた。 NASAは33便のうち15便をアポロと正式に命名した。これらのアポロ飛行のうち 11 便は有人飛行でした。アポロ計画のうち 6 回は人類を月面に着陸させ、無事に地球に帰還させました。

アポロ計画の概要は次のとおりです。

• ミッション SA-1 から SA-5: これらの無人ミッションは、サターン Iロケットの能力をテストしました。サターン I は液体酸素と灯油を燃料とする 2 段式ロケットでした。
• ミッション A-101 から A-105: これらのテストでは、サターン I ロケットはボイラープレートと呼ばれるアポロ宇宙船のモックアップを搭載しました。ボイラープレート宇宙船内の計器は、ミッション中に宇宙飛行士と機器が経験するであろうストレスを測定しました。
• ミッション A-001 から A-004:打ち上げ脱出システム( LES ) を含む、アポロのミッション中止手順をテストすることを目的とした一連の無人飛行。
• ミッション AS-201 から AS-203:サターン IBロケットとアポロ宇宙船をテストした 3 つの無人ミッション。サターン IB はサターン I からのアップグレードでした。これらの飛行では、アポロ宇宙船に搭載された推進システムもテストされました。

• アポロ 1 号、以前はAS-204 : 1967 年 1 月 27 日、発射台のテスト中にアポロ宇宙船内の閃光火災で 3 人の宇宙飛行士が死亡しました。このテストは打ち上げ条件をシミュレートすることを目的としていましたが、実際に離陸するものではありませんでした。その後、研究者らは宇宙船の酸素が豊富な環境と露出した配線を火災の原因として考えられると指摘した。彼らはまた、技術者が宇宙船の出口ハッチを再設計する必要があると指摘した。 NASAは、火災で命を落としたロジャー・B・チャフィー、ヴァージル・“ガス”・グリッソム、エドワード・H・ホワイトの名を讃えて、ミッションをアポロ1号と改名した。
• アポロ 4 号からアポロ 6 号まで (注: NASA は、アポロ 2 号やアポロ 3 号という名前の宇宙船を指定したことはありません): これらの無人ミッションでは、アポロ宇宙船を月周回軌道に推進するように設計された打ち上げロケットであるサターン Vがテストされました。
• アポロ 7 号からアポロ 10 号: 最初の有人アポロ計画であり、これらの飛行では宇宙船の性能がテストされました。アポロ 7 号は着陸する前に数回転地球周回軌道に入りました。アポロ 8 号は、月周回軌道に入った最初の有人宇宙船でした。アポロ 9 号の期間中、宇宙飛行士は初めて宇宙で月着陸船をテストしました。アポロ 10 号は、月面着陸に必要なすべてのシステムと手順をテストしましたが、実際には月面に着陸しませんでした。
• アポロ 11 号: アポロ 11 号は、人類が初めて月に足を踏み入れたことを示しました。宇宙船の月着陸船( LM ) は、1969 年 7 月 20 日に月の表面に着陸しました。
• アポロ 12 号: 2 回目の月面着陸では、月面の岩だらけの地形に正確に着陸する宇宙船の能力がテストされました。
• アポロ 13 号: このミッションで宇宙飛行士は 3 度目の月面着陸を行うはずでしたが、飛行開始から 56 時間後に故障が発生し、宇宙飛行士はミッションを中止せざるを得なくなりました。宇宙船の酸素タンクのうち 2 つが故障し、アポロの電力システムの信頼性が低下しました。注目すべきことに、搭乗していた宇宙飛行士は地球上のミッション隊員と協力して宇宙船を安全に着陸させた。

• アポロ 15 号からアポロ 17 号まで: 最後の 3 つのアポロ計画では、月面でのより広範囲の滞在における宇宙飛行士と装備の能力がテストされました。 NASA は、月面探査機と呼ばれる車輪付き車両を含む、一連のセンサーや機器を搭載できるように宇宙船を改造しました。

アポロ計画全体を通じて、NASA は打ち上げロケットと宇宙船の設計を改良しました。すべてのわずかな変更をカバーするには数百ページが必要になるため、この記事では、すべてのアポロ宇宙船に共通する主要なシステムに焦点を当てます。

アポロ宇宙船の部品は何でしたか?それらはどのように組み合わされましたか?読み続けて調べてください。

宇宙船の概要

発射台では、アポロ宇宙船とサターン V ロケットの組み合わせが印象的でした。

高さは 400 フィート (121.9 メートル) を超え、基礎から頂上までは次のようなもので構成されていました。

• この打ち上げロケットは、すべてのアポロ有人ミッションにおける 3 段式のサターン Vロケットでした。サターン V の仕事は、アポロ宇宙船を宇宙に打ち上げることでした。
• 次に、円錐の先端を切り落としたような構造があります。それは宇宙船月着陸船アダプター(SLA) と呼ばれていました。地球の大気圏を高速で移動するストレスに耐えられなくなった月着陸船（LM）を保護した。 LM は、実際に月に着陸したアポロ宇宙船の一部でした。
• 次はサービス モジュール( SM ) です。サービスモジュールには、酸素タンク、燃料電池、バッテリー、エンジンなど、アポロ宇宙船の重要なシステムの多くが含まれていました。宇宙船がサターン V の最終段から分離されると、SM は宇宙船の軌道、ピッチ、ロール、ヨー(宇宙船の 3軸の周りの回転) を調整するために必要な推力を提供しました。
• SM の上には司令船( CM ) があり、宇宙飛行士はミッションのほとんどの間そこに座っていました。 CM には、宇宙船の完全性とパフォーマンスを監視するために使用される一連の制御装置と宇宙飛行士の表示が含まれていました。アポロの機能の多くは自動でしたが、一部は宇宙飛行士が開始する必要があり、必要に応じて他の機能を手動制御に切り替えることもできました。 CM には、バックアップとして機能するためと、ミッション終了時に宇宙船が地球の大気圏に突入するのを制御するための、SM と同じシステムが多数搭載されていました。
• 最後に、CM の上部には発射脱出システム( LES ) がありました。それは、格子の上に小さなロケットを載せたような塔状の構造物でした。 LES の目的は、打ち上げが失敗した場合に宇宙飛行士に迅速な脱出手段を提供することでした。このような状況では、LES は 3 基の固体推進ロケット エンジンを使用して CM を打ち上げロケットから引き離します。

対照的に、アポロ宇宙船が大気圏に再突入して海に着陸したとき、その高さはわずか 11 フィート弱でした。それは、NASA が司令船のみを地球にまとめて帰還することを意図しており、他のすべては大西洋か宇宙に投棄されたからです。

このプログラムの費用は 250 億ドル以上と見積もられており、インフレを考慮すると今日では 1,000 億ドル以上になるでしょう 。その資金のほとんどは、人類を月に安全に輸送するために必要な複雑なシステムや機械の設計、構築、改良に費やされました。 NASAは残りの予算を宇宙飛行士の訓練、地上管制システム、関連経費に充てた。

概要を理解したので、これらの各コンポーネントを詳しく見てみましょう。次のセクションでは、サターン V ロケットから始めます。

アポロ打ち上げロケット

サターン V ロケットは、その 3 段構造に多くのパワーを詰め込みました。ロケットはボルトで結合された 3 つのセクションで構成されていました。ベースセクションはステージ Iで、その上にステージ II 、その上にステージ IIIがありました。ロケットの最上部にはサターン V の計器盤と制御システムが設置されており、アポロ宇宙船を軌道に打ち上げるために必要な一連の点火を自動的に制御しました。

これらの各セクションを順番に見てみましょう。

• ステージIはS-ICと呼ばれていました。液体酸素と灯油を燃料とするロケットエンジンを5基搭載していた。各エンジンは 150 万ポンド (6,675,000 ニュートン) の推力を生成しました。これらのエンジンを組み合わせると、750 万ポンド (3,337 万 5,000 ニュートン) の推力を生成できます。推力はロケット エンジンの強さと考えてください。この推力により、車両アセンブリ全体が 9,030 フィート (2,752 m)/秒 (fps) の速度で垂直方向に 36 マイル (57.9 km) 以上押し上げられました。その時点で、S-ICのエンジンが停止しました。 S-IC をサターン V の残りの部分に接続している爆発ボルトが爆発し、ステージ I は大西洋に投げ出されました。
• ステージ II ( S-II ) には 5 基の J-2 エンジンがあり、合わせて 1,125,000 ポンド (5,006,250 ニュートン) の推力を生成できました。この段階で、サターン V は 22,746 fps (秒速 6,932 メートル) の速度まで加速しました。 S-II は車両の残りの部分を高度 101 マイル (162.5 キロメートル) まで運び、その後停止しました。 S-IC と同様に、S-II は車両を接続している爆発ボルトに点火することで車両の残りの部分から分離しました。

• ステージ III はS-IVBと呼ばれ、 NASA が以前にサターン IB ロケットで使用していました。この最終段には、225,000 ポンド (1,001,250 ニュートン) の推力を提供できる単一の J-2 ロケット エンジンが搭載されていました。アポロ宇宙船を地球の軌道に投入したのは、サターン V ロケットのこの段階でした。軌道上に到達すると、エンジンは一時的にパワーダウンした。宇宙船が地球の周りを数回転した後、適切な位置に達すると、エンジンが再点火します。結果として生じる推力は、アポロ宇宙船を月の軌道に導きました。この 2 回目の点火の後、S-IVB は宇宙船から分離されました。 S-IVB には、サターン V の計器パネルが最前端(サターン V の「上部」) に収容されていました。
• 計器パネルには、誘導およびナビゲーション システム、測定装置、電源、遠隔測定送信機が含まれていました。テレメトリとは、データを収集し、それを別の場所に自動的に送信できるテクノロジーを指します。この場合、収集された情報には速度と宇宙船の向きが含まれており、機器はそのデータを地球上の乗組員に送信しました。

打ち上げは見るのに印象的で、一連の複雑な点火制御に依存していましたが、アポロ計画の氷山の一角にすぎませんでした。打ち上げ中、宇宙飛行士はどこにいて、どこから宇宙船を制御していましたか?次のセクションで調べてください。

Apollo コマンドおよびサービス モジュール

打ち上げ後、宇宙船はサターン V ロケットのステージ I と II だけでなく、打ち上げ脱出システム( LES ) も放棄しました。 S-IVB が宇宙船を月の軌道に挿入すると、宇宙船は残りの部分から分離されました。その時点で、宇宙船は4,000ポンドの月着陸船アダプター(SLA)を放棄することになる。さて、宇宙船に残ったのは司令船( CM )、サービス船( SM )、月着陸船( LM ) だけでした。

司令船は宇宙飛行士がほぼすべての時間を過ごす場所であり、無傷で地球に帰還するように設計された宇宙船の唯一の部分でした。遮熱板を装着した状態での高さは 12 フィート 10 インチ (約 3.9 m)、重量は 12,250 ポンド (5.5 トン) でした。車内には宇宙飛行士が居住可能な約 210 立方フィート (64 m) のスペースがあり、車内の残りのスペースは制御パネルとディスプレイ専用でした。 CMには3人の宇宙飛行士が乗組んでいた。打ち上げ時、3人はソファに座って、宇宙に入るときに折りたたんで収納できるようにした。

エンジニアは内部構造にアルミニウム板を使用して CM を構築しました。 CM の外側には、樹脂でコーティングされたろう付けステンレス鋼の熱シールドがありました。熱シールドがなければ、宇宙飛行士はミッション終了時に大気圏に突入しても生き延びることはできなかったでしょう。

サービス モジュールは高さ 24.6 フィート (7.5 メートル) の円柱でした。打ち上げ時の幅は12.8フィート（3.9メートル）、重量はなんと51,243ポンド（23,243.4キログラム）でした。 SM の内部には 6 つのセクションがあり、推進システム、燃料と酸化剤材料のタンク、燃料システムの加圧に使用されるヘリウム タンク、燃料電池、酸素と水素のタンクが含まれていました。燃料電池はミッション中の乗組員のニーズのほとんどに電力を供給しましたが、SM と CM の両方は電力を補うためにバッテリーも搭載していました。

ミッションの飛行のほとんどの間、CM と SM は接続されたままでした。 CM は業務のほとんどを SM のシステムに依存していました。このため、2 つのユニットを 1 つのエンティティ、 CSMと呼ぶ人もいます。

CSM の上部には、宇宙飛行士が LM とドッキングするために使用するプローブ機構が含まれていました。宇宙船の月着陸船アダプターが機体の残りの部分から分離されると、アポロ宇宙船は月着陸船をそのベースから取り外しました。反応制御エンジン( RCE ) を使用して、CSM は CM の上部がドローグと呼ばれる LM 内の漏斗状の装置に面するように位置合わせを調整しました。 CSMの宇宙飛行士は、探査機がLMのドローグとドッキングするように位置を調整する。ドッキングされると、12 個の自動ラッチが LM を CM の上部に固定します。つまり、LM は CSM の後ろから CSM の前に移動しました。宇宙飛行士は探査機とドローグのアセンブリを宇宙船内から取り外し、乗組員が 2 つのモジュール間を移動できるようにすることができました。

宇宙旅行を可能かつ安全にするために、CSM はいくつかの複雑なサポート システムを統合する必要がありました。宇宙飛行士がこれらのシステムに依存してどのようにミッションを達成できるかを学び続けるために読み続けてください。

CSM システムと制御

CSM に搭載されたシステムは、ナビゲーション、誘導、通信、生命維持、電力、水管理、推進などの幅広い機能を果たしました。

CSM のシステムの簡単な内訳は次のとおりです。

• 電力システム( EPS ): EPS は燃料電池とバッテリーで構成され、直流と交流の両方の電力を供給します。 EPS のシステムのほとんどは SM にありましたが、CM には 3 つのバッテリーが搭載されていました。
• 誘導、航行および制御システム( GNCS ): このシステムの目的は、宇宙船の位置、姿勢、速度を測定および制御することでした。 GNCS には、慣性サブシステム、光学サブシステム、コンピューター サブシステムが含まれていました。慣性サブシステムは加速度計を使用して、宇宙船の速度と 3 つの軸に沿った回転を測定しました。光学システムには、望遠鏡、六分儀、ナビゲーション目的で光学データを宇宙船のコンピューターに送信する電子システムが含まれていました。コンピューター システムは、他のサブシステムからのデータと宇宙飛行士からの手動コマンドからのデータを分析しました。次に、コンピューターは宇宙船の推進システムにコマンドを送信して、コースを調整します。このコンピューターには、ミッションのすべての段階で宇宙船を制御できるデジタル自動操縦装置も搭載されていました。
• 安定化および制御システム( SCS ): このシステムには、アポロ号の乗組員が宇宙船の回転や速度を手動で調整するための制御装置と表示装置が含まれていました。システムは宇宙船の推進システムにコマンドを送信しました。
• 常用推進システム: SM に設置されたこの推進システムには、ヒドラジン燃料と四酸化窒素酸化剤のタンクが 4 つ含まれていました。これらの物質は高発火性であり、混合すると自然発火することを意味します。このシステムでは、燃料ラインを加圧するためにヘリウム タンクが使用されていました。このシステムのロケット エンジンは最大 20,500 ポンド (91,225 ニュートン) の推力を生成しました。 NASA はエンジンを回転可能な支持体であるジンバルに取り付けました。エンジンを正しい方向に旋回させることで、宇宙船は正しい姿勢と軌道に操縦することができました。

• 反応制御システム( RCS ): RCS はエンジンと燃料タンクのシステムです。これは部分的に冗長システムとして使用され、主推進システムがオフラインになった場合に宇宙船の動きを制御できることを意味していました。 CM と SM の両方に独立した RCS がありました。 SM には 4 つのロケット エンジンのグループであるクワッドが4 つありました。各エンジンは 100 ポンド (445 ニュートン) の推力を供給できました。 CM には 6 基のエンジン グループが 2 つあり、各エンジンは 93 ポンド (413.9 ニュートン) の推力を供給できました。 CM の RCS は、再突入中の宇宙船の制御も提供しました。
• 通信システム: このシステムは、宇宙飛行士同士の間だけでなく、宇宙にいる宇宙飛行士と地球上のスタッフとの間の相互通信を提供しました。これには、S バンドおよび超短波( VHF ) 無線送信機と受信機、およびトランスポンダーが含まれていました。宇宙飛行士は近距離通信には VHF 機器を、深宇宙を越えた通信には S バンド機器を使用しました。大きな天体、たとえば月が宇宙船と地上の飛行乗組員の間にあると、通信が途絶えてしまいます。
• 環境制御システム( ECS ): このシステムは宇宙船の大気圧と温度を制御し、水も管理します。船の燃料電池から水を集めました (有用な副産物)。 ECS は、水とグリコールの冷却システムを通じて CSM 内の温度を調整しました。このシステムは、水とグリコールを冷却ループを通してポンプで送り、液体の温度を下げました。次に、システムは液体をチューブを通してポンプで送り、液体冷却コンピューターの冷却システムと同じように、CSM の雰囲気と電気システムを冷却しました。
• 地球着陸システム: CM 内に収容されているこのシステムは、迫撃砲を配備した複数のパラシュートで構成されています。 NASAはアポロ宇宙船を大気圏再突入時の着水を想定して設計した。パラシュートは宇宙船の降下を十分に遅らせ、宇宙船内の乗組員の安全を確保しました。

それはたくさんの情報だと思いますか？上記のリストは CSM のシステムと制御の表面をなぞっただけであり、月着陸船についてはまだ調べていません。このエンジニアリングの偉業がどのように機能したかを知るために読んでください。

もっと力が必要です、キャプテン！

アポロ 13 号の乗組員は月面に到達することはできませんでしたが、LM をうまく活用しました。 CSM の電源が故障したとき、彼らは LM の電源を利用し、地球への帰還コースを計画するのに十分な電力を供給しました。

月着陸船

アポロの月着陸船 (LM) は、完全に地球環境の外で動作するように設計された最初の有人乗り物でした。アポロが月周回軌道に向かう間、CSM とドッキングしたままでした。軌道上に到着すると、3 人の乗組員のうち 2 人が CSM から LM に移動しました。 CSM と LM の両方を密閉した後、宇宙飛行士は2 台の車両を分離し、LM は月面への旅を開始しました。

LM には 2 つのセクションがありました。上部は上昇ステージでした。このセクションには、乗組員室、システムのディスプレイと制御装置、S バンドとレーダーのアンテナ、反応制御システム (RCS)、燃料タンク、酸化剤タンク、酸素タンクが含まれていました。下のセクションは降下ステージでした。宇宙飛行士が月面で使用する機器が保管されていました。また、降下ロケットエンジン、着陸装置、燃料タンクと酸化剤タンクも備えていました。両方のセクションが月への降下を行い、降下セクションが着陸を制御しました。しかし、宇宙飛行士が月を離れたとき、それは上昇区間だけでした。降下セクションは発射台として機能し、取り残されました。

LM には月面にマイクロ波のビームを送信し、月面が宇宙船に向かって反射した波を測定する着陸レーダーが搭載されていました。送信と受信の間の遅延を計算し、波を測定することで、LM のコンピューターはモジュールの地表への近接度を計算し、調整を行うことができます。

月面に着陸した後、2 人の乗組員はまず打ち上げに向けて LM の上昇ステージを準備します。その後、彼らは休息をとり、月面でのミッション目標に備えることになる。これらの目的を達成したら、彼らは浮上のためにLMに戻ります。 LM の上部セクションは降下ステージから分離されます (ここでも爆発ボルトを使用)。上昇ステージの RCS は、月周回軌道に打ち上げるのに十分な 3,500 ポンドの推力を提供しました。

NASA は、CSM のトランスポンダーからの送信を受信するために上昇ステージのレーダー アンテナを設計しました。トランスポンダーは、CSM の位置と速度に関する情報を送信しました。この情報をもとに、2 つのセクションはドッキングできるように操縦されました。ドッキング後、LMの乗組員は月面で収集したサンプル物質を移送した。その後、彼らは両方の車両を封鎖し、LMを投棄し、月に衝突するコースに送り込んだ。月面に残された機器は、地震研究プロジェクトの一環として衝撃を測定した。

ミッションのこの段階では、アポロ宇宙船に残っていたのは CSM だけでした。宇宙飛行士はどのようにして地球に帰還し、再突入はどのようなものだったのでしょうか?読み続けて調べてください。

月の魔法瓶

NASA は、 LM 内の温度を維持する最適な方法を決定するために、いくつかの設計を実験しました。 NASA は、CSM にあるような重い環境制御システムを組み込むのではなく、LM を断熱して巨大な魔法瓶のように機能させることにしました。それは魔法のように機能しました。月面飛行中のLMの平均温度は華氏65度から70度（摂氏18.3度から21.1度）の間で変化しました。

アポロ再突入

LMを投棄した後、アポロ宇宙船は帰国の準備を整えていた。 NASAは、SMの推進システムを使用して宇宙船を地球横断噴射（ TEI ）に挿入しました。これは、アポロが太平洋への制御された降下を可能にする軌道で地球に戻ることを意味します。

帰還の準備として、宇宙飛行士は発射台を回収し、着陸のために再び設置する必要がありました。地球の大気圏に再突入する直前に、宇宙飛行士は司令船からサービス船を切り離した。次に、CM はスラスターを使用してその姿勢、つまり地表に対する向きを調整し、モジュールのベースが地表の方を向くようにしました。

CM の表面の温度は華氏 5,000 度まで上昇しましたが、熱シールドが CM の内部構造を保護しました。ヒートシールドはアブレーティブで、加熱するとCMから溶けて侵食されるように設計されていることを意味します。地上から見ると、CMは降下中に火災が発生したように見えます。実際には、CM 内の宇宙飛行士を安全に保ったのはアブレーションカバーであり、この材料は蒸発する際に熱を逃がしたのです。

大気は宇宙船のブレーキシステムのように機能しました。 CMの降下をさらに遅らせるために、宇宙船は迫撃砲を配備したパラシュートを使用した。アポロ宇宙船には大きなパラシュートが 3 つあり、2 つだけ展開しても安全に着陸できました。最終的にCMは太平洋に飛び散った。 CM の上部にはいくつかの風船とエアコンプレッサーが収納されていました。 CM が海に逆さまに着陸した場合、宇宙飛行士は宇宙船を直立させようとして気球を作動させる可能性があります。

海洋で安全になった後は、宇宙船の換気システムにより新鮮な空気がカプセル内に取り込まれるようになりました。宇宙飛行士らはVHF回収ビーコンと無線を使って回収船を宇宙船の位置まで誘導した。船が乗組員とカプセルを回収した。

アポロ計画中に宇宙飛行士によって収集された情報は、NASA および科学知識一般にとって非常に貴重なものとなっています。 NASAは将来、月に戻るだけでなく、人々が長期滞在中に月を研究できる月ステーションを建設したいと考えている。

宇宙計画と関連トピックについて詳しく知りたい場合は、以下のリンクにアクセスしてください。

ザ・メン・オン・ザ・ムーン

有人アポロ計画のうち6回は月面着陸に成功し、地球に帰還した。これまでのところ、人類が月面を歩いたのはこの着陸だけである。各ミッションに参加した 3 人の宇宙飛行士のうち、月に着陸する機会があったのは 2 人だけでした (3 人目は CSM とともに月周回軌道に留まらなければなりませんでした)。月面を歩いた十数人の宇宙飛行士は次のとおりです。

• ニール・アームストロング：1969年7月20日
• エドウィン・“バズ”・オルドリン：1969年7月20日
• チャールズ・コンラッド: 1969 年 11 月 19 日
• アラン・ビーン: 1969 年 11 月 19 日
• アラン・シェパード: 1971 年 2 月 5 日
• エドガー・ミッチェル: 1971 年 2 月 5 日
• デヴィッド・スコット：1971年7月30日
• ジェームズ・アーウィン：1971年7月30日
• ジョン・ヤング: 1972 年 4 月 21 日
• チャールズ・デューク: 1972 年 4 月 21 日
• ジーン・サーナン: 1972 年 12 月 11 日
• ハリソン・シュミット: 1972 年 12 月 11 日

重要なポイント

前回の月探査以来、何百もの宇宙探査が開始されており、その中には太陽系の端に送られた深宇宙探査機も数機含まれています。しかし、私たちの宇宙への旅は、化学ロケットエンジンの出力と宇宙船が運ぶことができるロケット燃料の量によって制限されてきました。現在、打ち上げ時のスペースシャトルの重量は約 95% が燃料です。大量の燃料とそれを保管するタンクの必要性を減らすことができたら、何が達成できるでしょうか?

国際宇宙機関や一部の民間企業は、私たちがさらに遠くへ行くことを可能にする多くの輸送方法を提案していますが、有人宇宙ミッションはまだ月を超えていません。これらの宇宙輸送オプションの中で最も現実的なものは、ロケット燃料とロケットエンジンの両方を廃止し、帆に置き換えることです。はい、そうです、帆です。

は、太陽の力を利用して私たちを深宇宙に送るソーラーセイルと呼ばれるこの驚くべき技術を研究している組織の 1 つです。この記事では、知恵袋ブログ が、ソーラー セイリングのアイデアがどのように発展したか、NASA などがこの技術をテストしている場所、そしてソーラー セイリングが宇宙でどれくらいの距離と速度で私たちを連れて行ってくれるのかを示します。

ソーラーセイルのコンセプト

ほぼ 400 年前、ヨーロッパの大部分がまだ世界の海軍探査に関わっていた頃、ヨハネス・ケプラーは帆を使って銀河を探査するというアイデアを提案しました。彗星の尾がある種の太陽風によって吹き飛ばされるという観察を通じて、風が海洋上の船を動かすのと同じように、帆がその風を捉えて宇宙船を推進できると彼は信じた。太陽風に関するケプラーの考えは反証されましたが、科学者たちはその後、太陽光が物体を動かすのに十分な力を発揮することを発見しました。この力を利用するために、NASA は光によって宇宙を突き抜けることができる巨大なソーラーセイルの実験を行ってきました。

ソーラーセイル動力の宇宙船には 3 つのコンポーネントがあります。

ソーラーセイル動力の宇宙船は、その推進剤が太陽光であり、太陽がエンジンであるため、動力として従来の推進剤を必要としません。光は電磁放射で構成されており、接触した物体に力を及ぼします。 NASA の研究者らは、太陽から地球までの距離である 1 天文単位 (AU) が 9,300 万マイル (1 億 5,000 万 km) に相当すると、太陽光が約 1.4 キロワット (kw) の電力を生成できることを発見しました。 1.4 kw を光の速度で割ると、太陽によって及ぼされる力は約 9 ニュートン (N)/平方マイル (つまり、2 ポンド/km ²または 0.78 ポンド/マイル² ) であることがわかります。 。比較すると、スペースシャトルの主エンジンは、離陸中に 167 万 N の力を発生し、真空中で 210 万 N の推力を発生できます。しかし、最終的には、ソーラーセイルに太陽光が継続的に加わることで、宇宙船を従来のロケットの 5 倍の速度で推進できるようになるでしょう。

さて、それらの帆を詳しく見てみましょう。

ソーラーセイルの材料

ソーラーセイルは以前にも設計されていましたが（NASA は 1970 年代にソーラーセイルプログラムを実施していました）、過去 10 年ほどまで入手可能な材料は実用的なソーラーセーリング乗り物を設計するには重すぎました。素材は軽量であることに加えて、反射率が高く、極端な温度に耐えることができなければなりません。現在 NASA によってテストされている巨大な帆は、平均的な文房具のシートよりも 100 分の 1 以上薄い、非常に軽量な反射素材で作られています。この「アルミメッキ耐熱材」をCP-1といいます。ソーラーセイル技術を開発している別の組織である (カリフォルニア州パサデナに拠点を置く民間の非営利団体) は、アルミニウムで強化されたマイラーで作られ、厚さの約 4 分の 1 であるソーラーセイルを誇るCosmos 1をサポートしています。一枚のプラスチック製ゴミ袋。

帆の反射性が鍵となります。光子 (光の粒子) が反射材で跳ね返ると、帆に運動量が伝わり、帆を穏やかに押し進めます。太陽光からの光子が非常に多く、それらが常にセイルに衝突しているため、セイルには一定の圧力 (単位面積当たりの力) がかかり、宇宙船の一定の加速が生じます。ソーラーセイル宇宙船にかかる力はスペースシャトルなどの従来の化学ロケットよりも小さいですが、ソーラーセイル宇宙船は時間の経過とともに常に加速し、より大きな速度を達成します。

宇宙船が太陽光から遠く離れた場合に何が起こるか疑問に思うかもしれません。搭載されたレーザーが帆に必要な推進力を提供することを引き継ぐことができます。

太陽光発電 – チェックしてください。ソーラーセイル – チェックしてください。しかし、帆とその宇宙船を宇宙に運ぶにはどうすればよいでしょうか?見てみましょう。

ソーラーセイルの打ち上げ

太陽光だけを動力とするソーラーセイルは、地上から直接打ち上げられることはありません。ソーラーセイルを打ち上げるためには2台目の宇宙船が必要で、その後宇宙に展開されることになる。ソーラーセイルを打ち上げる別の可能な方法は、衛星または他の宇宙船から提供されるマイクロ波またはレーザービームを使用することです。これらのエネルギービームを帆に向けて宇宙に打ち上げ、航行中に二次的な動力源を提供することができます。 NASA (JPL) のある実験では、マイクロ波ビームを使用してセイルを離陸させる一方、セイルを前方に押すためにレーザー ビームを使用しました。

帆は、発射されると、内蔵の展開機構によって作動する膨張式ブーム システムを使用して展開されます。

未来の宇宙旅行

ソーラーセイル技術は、最終的にはNASAの長距離ミッションで重要な役割を果たすことになるでしょう。しかし、これらのソーラーセイルは私たちをどこまで連れて行くことができるのでしょうか、そしてどれくらいの速さで私たちをそこに連れて行くことができるのでしょうか？

前のセクションでわかったように、ソーラーセイルは、最初はスペースシャトルの打ち上げに使用される力の大きさによって駆動されるわけではありません。 NASAは、宇宙探査は「うさぎとカメ」の物語に似ており、ロケット推進の宇宙船がうさぎであると考えている。このレースでは、ロケット推進宇宙船が素早く飛び出し、目的地に向かって素早く移動します。一方、ソーラーセイルを動力とするロケットのない宇宙船は、ゆっくりとした、しかし安定したペースで旅を開始し、太陽が力を加え続けるにつれて徐々に速度を上げます。どんなに速く進んでも、遅かれ早かれロケット船のパワーは尽きてしまいます。対照的に、ソーラーセイル船には太陽から無限の電力が供給されます。さらに、ソーラーセイルは地球に帰還する可能性がありますが、ロケット推進車両には地球に帰還するための推進剤がありません。

太陽光に押され続けると、ソーラーセイル推進車両は、ロケット推進車両では決して達成できない速度を上げます。このような車両は最終的に約 56 マイル/秒 (90 km/秒) で走行することになり、これは時速 200,000 マイル (時速 324,000 キロ) 以上になります。この速度は、スペースシャトルの軌道速度 5 マイル/秒 (8 km/秒) の約 10 倍です。これがどのくらいの速さかというと、ソーラーセイル車両を最高速度で走行させれば、ニューヨークからロサンゼルスまで 1 分以内に移動できることになります。

NASAがソーラーセイルを動力源とする星間探査機を打ち上げた場合、20年以上旅を続けているボイジャー1号宇宙船（地球から最も遠い宇宙船）を捕捉するのにわずか8年しかかからない。 NASAは、レーザーまたは磁気ビーム送信機を追加することで、速度を光速の10分の1である18,600マイル/秒（30,000km/秒）まで高めることができると述べた。この速度であれば、星間旅行はほぼ確実だろう。

銀河系ホットロッドのランダムな品揃えを探しているなら、間違ったリストにたどり着くことになります。

誤解しないでください、私は次の男性と同じくらいクールな宇宙船が大好きです。そうしない人はいないでしょうか？内なるオタクは、X ウイング スターファイターのコックピットに登り、銀河の駐機場でソードフィッシュ II を開いて、太陽の周りでクリンゴンの猛禽類をスリングショットすることを切望しています。しかし、このリストに載るには、 SF 宇宙船が社会に利益をもたらす必要があります。

言い換えれば、この記事にはより高い使命があるということです。船はただ単に素晴らしいだけでは十分ではありません。工学や基本的な物理学の制約から解放されているほとんどの架空の宇宙船は、冗長性を適切に管理します。

いいえ、このリストは、どの架空の宇宙船が実際に有意義な方法で人類に利益をもたらすか、つまりどのこの世のものとは思えない乗り物が真の宇宙文明を目覚めさせ、私たちを自分自身から救うかに関するものです。

エンジンをかけましょう。従事する。

10：SDF-1 マクロス

人間は驚くべき生き物であり、心に決めたことはほぼ何でも達成することができます。問題は、私たちは科学の進歩ではなく、外国の戦争やリアリティ番組の新しいエピソードに自分の無限の可能性を吹き込む傾向があるということです。確かに、宇宙植民地化は人類の長期的な生存を保証するかもしれませんが、私たちはテレビでゲーム番組の出場者や劇的な主婦を見たいと思っています。

宇宙飛行技術を自分たちで開発するのではなく盗むことができたらどうなるでしょうか?それが、アニメ「ロボテック」シリーズのSDF-1 マクロスの魅力です。この巨大なエイリアンの戦闘要塞は、南太平洋で謎の墜落事故を起こし、誰もすぐに行方不明を報告しなかったため、人間はニュージャージー州の切り身店で盗まれたホンダ シビックのように、10年近くをかけてそれを解体した。

もちろん、最終的には邪悪な異星人ゼントラーディ艦隊がそれを探しにやって来ましたが、その時までに私たちは盗まれた科学の恩恵を受け、SDF-1 マクロスを独自の惑星防衛システムとして使用する方法を学びました。

9：USG石村

確かに、「Dead Space」ビデオ ゲームでは、主に USG 石村号が、おぞましい死体モンスターが跋扈するお化け屋敷のような宇宙船として描かれています。しかし、それだけしか覚えていない場合は、全体像を見逃してしまいます。この架空の 25 世紀の船は、地球最大の惑星クラッカーでもあり、感謝祭の七面鳥のように惑星を切り分け、厳選したスライスを収穫するように設計された産業宇宙船の一種です。

卑劣に聞こえますか？そうですね、おいしい鉱石を得るために私たちの惑星を切り開くよりも優れています。私たちの最悪の悪夢を煽らない限り、USG石村は産業動機があり財政的に持続可能な宇宙プログラムを代表しています。ご存知のように、お金と欲望によって動かされている人です。このような惑星クラッカーがあれば、すぐに宇宙探査ビジネスに革命が起こるでしょう。軌道上の造船所が活気を取り戻し、破壊された世界の骨から建造され、燃料を供給された艦隊が誕生します。

確かに、私たちはエイリアンの死体による生き地獄を解き放つかもしれませんが、どういうわけか、それは大企業が喜んで引き受けるリスクだと思います。

8:帝国戦艦

宇宙探査には費用がかかりますが、経済的利益だけが人類の巨大プロジェクトの動機ではありません。エジプトのピラミッドの墓や中国の広大な防御壁を考えてみてください。天体物理学者によると、戦争は人類を虚空に追い出す可能性もあります。

「ウォーハンマー 40,000」ユニバースのこのインペリアル エンペラー級戦艦こそ、まさに私たちが必要としているものであることは明らかです。ダークファンタジーのゲーム世界は、総力戦で消耗した遠い未来に存在します。人類は生き残るために、異星人や異端者の敵と果てしなく戦います。

結果？まあ、一方では、絶え間なく恐ろしい流血の世界が待っていることになります。しかし、良い面は、サバイバリストの恐怖と神のような皇帝への献身が、宇宙飛行技術に膨大な時間とエネルギーを注ぎ込み、この船のようなゴシック様式の船からなる帝国海軍全体を生み出したことです。

悪魔のような混沌の別の次元を通過することで、光よりも速く移動することは言いましたか?そう、常にマイナス面があるのです。

7: スターシップ・ハート・オブ・ゴールド

ここに問題があります。人間の命は短く、宇宙空間は非常に広大です。合理的な方法で宇宙を探索するには、高速で移動する必要があり、ガスポンプに負担がかかります。

ここで私たちが話しているのは、光の速度に達するための無限のエネルギー（ありがとう、物理学！）や、ワープ移動を達成するための木星の質量の換算など、ばかばかしい量のパワーのことです。したがって、私たちが本当に必要としているのは、真に驚異的な動力源を備えた宇宙船です。

宇宙船ハート・オブ・ゴールドは、「銀河ヒッチハイク・ガイド」の著者ダグラス・アダムスが無限不可能性ドライブと呼んだものに依存するため、これらすべての祈りに応えます。この電源は基本的に理論的な量子物理学とランダムで超現実主義的なナンセンスの混合物で繁栄するため、この技術の正確な説明はいくぶん大ざっぱです。

アダムズによれば、それは「最も遠い星の間の精神が麻痺するような距離を宇宙船でひっくり返すのに必要な、無限のありえないフィールド」を生成するという。同技術により、人の下着内のすべての分子が同時に左方向へ片足飛び出す可能性もある、と同氏は説明する。

その他の副作用には、幻覚、突然変異、巨大な海洋動物の産卵などがあります。やあ、何事にも代償はつきものだよ。

6: ギルド・ハイライナー

カリブ海のクルーズを楽しんでいるときでも、ボストンまでの赤目飛行に耐えているときでも、あなたはおそらく、徹底的に冷静な船長を好むでしょう。麻薬の巨大な容器の中でつまずくような船長ではありません。

少なくとも私たちの世界ではそれが標準ですが、フランク・ハーバートの小説「デューン」のページではそうではありません。はい、私たちのリストの次の宇宙船はギルドのハイライナーの1つで、既知の宇宙全体で惑星人口全体、巨大な積載量、軍隊全体を運ぶのに十分な大きさの船です。

このような航空機を安全に操縦するのに誰を信頼できますか?ただの人間ではないことは確かです – そしてもちろん機械でもありません。明らかに、あなたは恐ろしい量の麻薬メランジェを摂取するナビゲーターの秘密結社にハンドルを渡したいと思うでしょう。

「スパイス」という通り名でも知られるメランジュは、使用者の先見性 (将来の出来事に対する洞察力) を誘発します。この効果により、航海士たちは星間航海のハイライナーを待ち受ける多くの災害を安全に回避することができます。依存症によってひどく萎縮し、突然変異を起こしたこれらのナビゲーターは、特別な部屋に閉じ込められた厚い雲の中に浮かんでいます。

これは、時間と空間を折り畳むことを可能にする車両の究極の安全機能であると考えてください。

5: モヤ・ザ・リヴァイアサン

宇宙は本当に最悪です。気温は極端に高く、重力はすさまじく、呼吸可能な大気は存在しません。生き物の快適さのことは忘れてください。そこには生き物の必需品さえありません。

人間は宇宙旅行を念頭に置いて進化したわけではありませんが、宇宙旅行をする生き物がいたらどうなるでしょうか? SF では、肉厚で生きた宇宙船を幅広く選択できますが、「Farscape」のリヴァイアサンほど魅力的な宇宙船はほとんどありません。これらの知覚を備えた生体力学的有機体は、宇宙空間で繁栄すると同時に、居住可能な内部環境も提供します。彼らは、内部の乗組員の特定の生命維持ニーズを満たすために成長することさえあります。

リヴァイアサン モヤは、「Farscape」シリーズの中心人物として機能し、特別なパイロット種と共生関係で結ばれています。その結果、乗組員との感情的な絆を感じられる宇宙船が誕生し、それが維持され、保護されます。

私たちを愛してくれる宇宙船？宇宙を探検する方法のように聞こえます。

4: 文化 GSV

生きた宇宙船やサイキックナビゲーターは素晴らしいアイデアですが、宇宙における人類の未来は間違いなくロボットの未来です。技術的特異点が近づき、コンピューターの知性が人間の主人の認知能力を上回る時代が到来すると予想されています。

確かに、機械が完全に「マトリックス」化して、私たち全員を電池タンクの中で奴隷にするかもしれませんが、もしそれらが慈悲深いことが証明されたらどうなるでしょうか？彼らが私たちのために複雑な科学的、政治的、社会的問題すべてに取り組み、私たちがやりたいことは何でもできるようにしたとしたらどうなるでしょうか?

そこで登場するのが、Iain M. Banks の「The Culture」シリーズの General Systems Vehicles です。これらの巨大な船には膨大な人口、工場、または防衛軍が収容されており、それぞれがマインドと呼ばれる 3 つの非常に強力な人工知能によって制御されています。これらの数値計算担当者がすべての重労働を行う一方で、彼らを担当するヒューマノイドは、彼らが望むあらゆる種類の享楽的または利他的なライフスタイルを自由に検討できます。

それは盛り上がらないでしょうか？文化の中での生活は、必ずしも順調に進むわけではありませんが、それがどのように機能するかを理解する必要もなく、星間旅行を意味します。

3: 想像の宇宙船

慈悲深いスーパーコンピューター、地球外生命体から作られた有機的な船、それはすべて少し不誠実に感じますよね？宇宙における人類の未来は、星を旅したいという怠惰な願望からではなく、宇宙に対する私たちの魅力から生まれるべきです。

1980 年のテレビ シリーズ「コスモス: 個人的な航海」に登場した宇宙学者カール セーガン自身の架空の宇宙船、想像力の宇宙船のブリッジをご覧ください。外側では、その容器は光るタンポポの種に似ていました。内部はすべて、新時代のスタートレケリー、大聖堂の天井、そして電子作曲家ヴァンゲリスの幻想的な雰囲気に満ちていました。

好奇心を原動力に、セーガンの旗艦は既知の宇宙の遠く離れた銀河を横断し、科学と物理学の双子光子魚雷を宇宙の最も暗い謎に対しても水平にします。彼自身はもう私たちに代わって操縦してくれる存在ではありませんが、彼の残した功績は今でも私たちにインスピレーションを与えてくれます。

2: バレーフォージ

毎年、コスタリカほどの大きさの国土が、そこに生息していたすべての依存種とともに地球上から消滅しています。責任の一部は自然原因にありますが、数百万ヘクタールが人間の気候変動と現代の農業による被害を受けています。

しかし、宇宙船バレーフォージが問題を解決するかもしれない。 1972 年の環境 SF 古典「サイレント ランニング」に登場したこのアメリカン航空の貨物機は、さまざまな測地線の温室ドームを誇っており、それぞれが異なる陸上生態系とジョーン バエズの歌に捧げられています。これらの船団は、土星の軌道の近くで緑の地球の夢を守り続け、毒に汚染された不毛の世界を再生するために故郷に戻る日を待っています。

つまり、地球上の大国が森林を核攻撃し、船を商業運航に戻す決定をしないと仮定した場合のことだ。環境種子船に原子起爆装置を装備するのは貪欲な企業に任せてください。

1: バルベリス

もしニール・ドグラース・タイソンが正しかったらどうなるでしょうか？もし私たちを偉大な地位に押し上げることができる唯一の力が経済、戦争、そして宗教的熱意であるとしたらどうなるでしょうか?人間の精神の中に、私たちがそれ以上のことを達成することを妨げる何かが壊れているのでしょうか？おそらく、私たちがこの単一の世界に隔離されているのは祝福なのかもしれません。

そうであれば、私たちを修復してくれる架空の宇宙船が必要です。それは、人間の無知の速度よりも速く移動し、私たちの暴力的な心の重力から逃れることができる宇宙船です。

グラント・モリソンの漫画大作『インビジブルズ』では、バーベリスとして知られる知覚衛星が人間の出来事に介入して、種がその真の可能性を実現できるよう支援します。死にゆく太陽や血のように赤い目に漠然と似ているこの宇宙船は、1 人のキャラクターが人類の集団的な苦しみを感じることを可能にし、最終的にヒーローが闇の勢力を打ち破って悟りを達成することを可能にします。

宇宙を旅する人類の啓発された文明。今、すがりつく価値のあるフィクションが存在します。

その他の SF 宇宙船: 「スター・ウォーズ」から「2001 年宇宙の旅」まで

SF ジャンルは、映画やテレビの歴史の中で最も象徴的な宇宙船のいくつかを視聴者に提供しており、それぞれが深宇宙探査に対する私たちの文化的理解と評価に独自の貢献をしています。 『2001 年宇宙の旅』の画期的な視覚効果から、『スター・ウォーズ』サーガや『スタートレック』オリジナル シリーズの壮大な物語まで、これらの SF 映画やテレビ シリーズは、さまざまな宇宙船を私たちに紹介してきました。

実際、最もクールな船のいくつかはリストに載っていませんでした。これまで取り上げなかった最高の SF 宇宙船をいくつか見てみましょう。

ディスカバリーワン

スタンリー・キューブリック監督の『2001年宇宙の旅』は、SF史上に残る金字塔です。キューブリックの映画は、時代遅れの空飛ぶ円盤をフィーチャーするのではなく、科学的予測に基づいた強力な根拠に基づいて宇宙船を提示し、前例のないレベルのリアリズムと細部へのこだわりを示しています。 Discovery One は実用的な美学をもとにデザインされており、宇宙旅行を信頼できる方法で描写するという監督の取り組みを反映しています。

ミレニアム・ファルコンとデス・スター

ジョージ・ルーカスは、映画「スター・ウォーズ」でミレニアム・ファルコンとデス・スターを紹介しました。スピードと敏捷性で知られるミレニアム・ファルコンは、光速を超えて移動する能力を備え、「スター・ウォーズ」の世界の中核をなす要素です。デス・スターは、その巨大な大きさから宇宙ステーションとして表現される方が正確ですが、映画史上最大の宇宙船の 1 つでもあります。惑星全体を破壊するその能力は、高度なテクノロジーが悪者の手に渡った場合の潜在的な危険性を浮き彫りにしています。

USS エンタープライズ

SF ジャンルのもう 1 つの基礎である「スタートレック」では、USS エンタープライズが登場しました。これは深宇宙での探査と平和維持任務のために設計された宇宙船です。エンタープライズには、光より速く移動する仮説上の方法であるワープドライブが装備されており、宇宙の広大な距離を移動することができます。象徴的な宇宙船は、オリジナル シリーズとその後の映画の主な舞台です。多くのファンと同じように、私たちも「ビームアップしてよ、スコッティ」と言います。

著者メモ: 現実にあったらいいのにと思う架空の宇宙船 10 隻

素晴らしい架空の宇宙船のトップ 10、20、または 100 のリストを見つけるために、インターネットを探し回る必要はありません。彼らが本当にしなければならないのは、見た目が素晴らしく、危険なことをすることだけです。この記事では、真の宇宙探査の夢について現実的なものを照らし出す宇宙船に焦点を当ててみました。乗り越えなければならないハードルは何でしょうか?カール・セーガンが言ったように、この岸辺から宇宙の海に出ようとする私たちを阻むものは何でしょうか？

さらに、ええ、私はいくつかの非常に厄介な宇宙船を選ぶようにしました。私がそれらについて書くのが楽しかったのと同じように、あなたもそれらについて読んで楽しんでいただければ幸いです。

初めて国立公園を旅行するとします。さらに、予定している目的地に公共交通機関がなく、見たい観光地が離れているとします。あなたならどうしますか？自転車や車を持ち込んで旅行に行く人も多いでしょう。しかし、その公園が 252,000 マイル (405,500 キロメートル) 離れた月面にあったとしたらどうでしょうか?さて、どうやって移動しますか？

アポロ計画の最初の数回で月面を歩く宇宙飛行士の一人になるという並外れた幸運に恵まれたなら、あなたは自分の足を使ったことでしょう。あなたの探検は、何百ポンドもの宇宙服、装備、岩石サンプルを運びながらどこまで歩けるかによって制限されていました。生命維持装置は約 4 時間機能する可能性がありましたが、これもまた、どこまで徘徊できるかを妨げていました。しかし、15～17号など、その後のミッションに参加したアポロ宇宙飛行士は、砂丘バギーに似た月面探査車（ LRV ）を運転した。

現在、 NASA は長期ミッションのために月に戻り、月面基地を設立することを検討しているため、より長い航続距離とおそらく居住能力を備えた、より洗練された月面探査機が必要とされています。 (この記事では、現在火星の周りを巡航している、あるいはいつか月を探査するかもしれないロボット探査機ではなく、有人探査機に焦点を当てます)。これらのニーズを満たすために、NASA は 2 つの新しい探査機のプロトタイプを開発しました。 1 つは非加圧の月面トラックまたは戦車です。もう 1 つは、月電気探査機 (LER) または小型加圧探査車 (SPR) とさまざまに呼ばれます。オリジナルの LRV は砂丘バギーのようなものでしたが、SPR は月を横断できる拡張されたミニバンに似ています。最近、SPRはオバマ大統領の就任パレードの参加者としてペンシルベニア通りを横断した。

アポロ時代の古い探査機から始めて、宇宙飛行士が 2020 年に再び月を訪れる際に携行する可能性のある将来の探査車に向けて、これらの探査機のハンドルを握ってみましょう。

アポロ月面探査車

時は 1970 年代初頭、アポロ宇宙飛行士が同僚数人と月面でぶらぶらしていました。必要不可欠な分厚い宇宙服を着た彼は、数マイル離れたクレーターを探索する必要があるため、探査機に向かいます。彼は、アルミニウム製シャーシの中央コンパートメントにある芝生椅子型の座席に 14 インチ (35 センチメートル) 足を踏み入れます。探査機は長さ約 10 フィート (3 メートル)、幅 6 フィート (約 2 メートル)、高さ約 4 フィート (1 メートル) です。現在のフォルクスワーゲン・ビートルとほぼ同じ大きさです。

最初の宇宙飛行士が LRV の調査をしている間、彼のパートナーも他の座席に加わります。通信機器 (写真とデータ用の高利得アンテナ、音声とTVカメラ用の低利得アンテナ)、電源 (36 ボルト電池2 個)、およびナビゲーション機器は前部コンパートメントにあります。中央のコンパートメントには 2 つの座席、ディスプレイユニット、LRV を運転するためのハンドコントローラーが配置されています。それらの後ろの保管コンパートメントには、科学用および岩石採取用具 (ツール、バッグ) が収納されています。その下の探査機の 4 つのホイールはそれぞれ 2 つのアルミニウムフレーム (内側フレームと外側フレーム) で作られており、タイヤ自体はチタン製のシェブロン トレッドを備えた亜鉛メッキのピアノ ワイヤー メッシュで作られています。

指定された運転手は、LRV の乗務員室の中央にある表示コンソールを見下ろして、自分の位置を把握します。ナビゲーション ディスプレイの上部には、コンピューター ディスプレイ、太陽コンパス、速度表示 (時速 0 ～ 12 マイル、時速 0 ～ 20 キロ)、リセット ボタン、探査機が走行している斜面を追跡するピッチ角メーターが配置されています。底部には、2つのバッテリーからの電力を分配する電源スイッチ、バッテリー電力モニター、電動ステアリングモーターと駆動モーターを制御するスイッチがあります。

宇宙飛行士が運転を開始する前に、始動チェックリストを完了する必要があります。その最初のステップは、太陽コンパスを使用して太陽を観測することです。彼がその読みを管制官に伝えると、彼らは航法コンピュータをプログラムするためにデータを送り返します。この読み取り値により、LRV ナビゲーション コンピューターは、月着陸船 (月面滞在中に本拠地として機能するアポロ着陸船) の近くの基準点を取得します。動作中、コンピューターはジャイロスコープを使用し、車輪の回転数によって距離 (範囲) を測定することにより、月着陸船に対する探査機の方位を追跡します。ディスプレイ上のコンパスは月の北を示します。

チェックリストが完了したら、出発です。

アポロ LRV で月面をドライブ

アポロLRV にはステアリングホイール自体が付属していませんでした。ただし、ディスプレイコンソールのすぐ後ろのアームレストにハンドコントローラーがあり、ステアリング、駆動モーター、ブレーキを調整していました。制御装置は乗組員室の中央に配置され、どちらの宇宙飛行士でも運転できるようになっていたが、通常は船長が指揮を執った。スーツのかさばる手袋でも簡単に操作できるように、T ハンドルも付いています。

LRV の各車輪は電気モーターによって独立して動作し、他の車輪とは独立して操舵できるため、1 つのステアリング リンケージが故障した場合でも LRV は方向転換できます。同様に、各車輪にも独立したブレーキが装備されていました。 NASAにとって、冗長性は常に最優先事項でした。さらに、この設定により、10 フィート (3 メートル) の狭い回転半径が可能になりました。

T ハンドルは、左、右、前後に回転し、前後に移動できます。コントローラーを前進方向にロックできるボタンや、パーキングブレーキを解除するリングも付いていた。ハンドコントローラーの動きは次のように LRV を誘導します。

クレーターを探索するために外へ旅立っている 2 人の宇宙飛行士の話に戻りましょう。 LRV のサスペンションは、でこぼこした地形の凹凸を最小限に抑えますが、いずれにしても、トーホールド、ハンドホールド、シートベルトで固定されています。 LRV は 25 度の急な坂道を登ったり、40 マイル (67 キロメートル) まで移動できるように設計されていますが、月着陸船から 6 マイル (10 キロメートル) を超えて移動することはありません。探査機が故障した場合でも、生命維持システムが切れる前にモジュールに歩いて戻ることができた。

そして、機械的またはその他の予期せぬ問題が発生しました。たとえば、アポロ 17 号のミッションでは、船長ジーン サーナンが探査車の近くを通りかかったときに、宇宙服のポケットに入れていたハンマーが探査車のフェンダーの一部をひっかかり、その一部を折ってしまいました。フェンダーは、探査車のメッシュホイールによって巻き上げられる月の塵をブロックしました。もし宇宙飛行士たちがフェンダーを修理していなかったら、車輪が宇宙飛行士と装備品を月の塵で覆い尽くしていただろう。これは宇宙飛行士と装備品の両方にとって危険だった。彼らはラミネートされた地図とダクトテープから新しいフェンダーを作り、車両を使い続けることができました。かなり独創的です。

LRV が目的地に到着すると何が起こるでしょうか?

月面のLRV停留所

宇宙飛行士は目的地に到着すると停止し、パーキングブレーキをかけます。脱出後、高利得アンテナと低利得アンテナの両方を地球に対して再調整し、管制官と通信できるようにします。宇宙飛行士が機器を展開し、岩石や土壌のサンプルを採取し、LRVの後部に置く間、管制官はLRVのテレビカメラを遠隔操作する。

しかし、岩石サンプルはどれくらい輸送できるのでしょうか? LRV 自体の重量は地球上で 460 ポンド (209 kg) ですが、満載状態では 1,080 ポンド (490 kg) を支えることができます。これには、スーツとバックパックを着た2人の宇宙飛行士（体重800ポンドまたは363キログラム）、通信機器（100ポンドまたは45キログラム）、科学機器（120ポンドまたは54キログラム）、月の石（60ポンドまたは27キログラム）が含まれます。実際、より大きな標本が偶然宇宙飛行士の目に留まった場合、これは標本に許容される重量としてはそれほど大きくありません。

現場での目標を確立したら、宇宙飛行士は別の現場に移動して作業を繰り返します。彼らは 1 回の旅行で複数の場所を訪れ、その後月着陸船に戻り、サンプルを降ろし、休息し、翌日の月面散歩に備えます。

この注目すべき乗り物は、私たちの月探査の範囲を広げました。アポロ 17 号のミッション中、単一の LRV による最長走行距離は月着陸船から 7.6 キロメートル (4.7 マイル) の距離で 20.5 マイル (20.1 キロメートル) を記録しました。

アポロ LRV を体験したところで、より新しい月面探査車のコンセプトを見てみましょう。

月面トラック

アポロLRV は主に、宇宙飛行士の月面滞在の短期間の探査能力を拡張するために使用されましたが、 NASA は、アポロの時代ではなく数か月から数年にわたる長期ミッションのために月面基地を建設することを計画しています。より長いミッションには、建設、掘削、荷物の運搬などの重作業を実行できる車両が必要です。この目的を達成するために、NASA は月面トラックのプロトタイプを設計しました。

月面トラックは、月面を移動するために作られた移動式プラットフォームです。アポロの祖先と同様に、この船は与圧されていないため、宇宙飛行士は飛行中に宇宙服を着用する必要があります。このトラックは貨物を移動するために設計されており、NASA はそれにバックホーやクレーンなどの他の機器を追加する可能性を検討しています。このトラックは最大4人の宇宙飛行士を運ぶことを目的としている。

宇宙飛行士の運転手は運転席に立っています。トラックを動かすためにあらゆる方向を見回すことができます。トラックには 6 つの車輪があり、各車輪には 2 つのタイヤが付いています。車輪は 360 度回転して独立して操縦できます。このセットアップにより、トラックに優れた機動性が与えられます。前方、後方、横方向、またはそれらの組み合わせなど、あらゆる方向に進むことができます。

2 つの電気モーターが 2 速トランスミッションを備えたトラックに動力を供給します。トラックは、4,000 ポンド (17,800 ニュートン) の揚力で地上まで降下し、再び上昇することができます。無負荷時には最高時速 15 マイルまたは時速 25 キロメートルを達成できます。

月面トラックのプロトタイプは、ヒューストンにあるNASAのジョンソン宇宙センターで開発され、ワシントン州モーゼスレイクにある同センターの月シミュレーションエリアでテストされた。砂丘は月の環境をシミュレートできる。

新しい与圧探査機のコンセプトを見てみましょう。

小型与圧ローバー

アポロLRV も宇宙トラックも、これまで、そしてこれからも宇宙服を着た宇宙飛行士によって操作されます。つまり、月探査はスーツが提供する生命維持期間によって制限されるということだ。非与圧探査機のもう 1 つの欠点は、宇宙飛行士を致死量の放射線にさらされる可能性がある太陽フレア現象から保護できないことです。しかし、加圧環境を備えた探査機があれば、宇宙飛行士は月のより多くの場所を探索でき、予期せぬ太陽現象からの緊急避難場所を提供できるようになるだろう。

それが NASA の小型与圧探査車の背後にあるアイデアです。 SPR は、月面トラックのシャーシに取り付けられた加圧生息環境モジュールで構成されています。 SPR を使用すると、宇宙飛行士はコックピットから広い視野で月の表面を探索できます。このモジュールをフィールドサイエンスステーションとして装備することもできます。実際、SPR は月面トラックが行くほとんどどこにでも行くことができます。

探査機の居住モジュール（または生活環境）により、2人の宇宙飛行士（緊急時は4人）が最長3日間、「シャツを着た環境」で快適に生活し、仕事をすることができる。シャツを着たままの環境とは、宇宙飛行士が宇宙服を着る必要がない環境を意味します。月面基地もそのような環境です。

加圧モジュールには、小さなバスルーム、スポンジバス用のミストシャワーヘッド、プライバシーカーテン、工具用のキャビネット、作業台エリア、ベッドに折りたためる 2 つの乗務員席があります。キッチンがないため、宇宙飛行士は食料パックを水分補給しなければなりません。すべての機能が省スペースです。アリゾナでの実地試験中、宇宙飛行士のマイク・ゲルンハルトは、スペースシャトルのように快適だと報告しました。

宇宙飛行士は、エアロック ドッキング ハッチを使用して、シャツを着た環境から別の環境へモジュールに出入りできます。また、ハビタットモジュールを減圧することなく、スーツポートを介して探査機から直接宇宙服に出入りすることもできます。これは、アポロ宇宙飛行士がうらやむような偉業である。なぜなら、月着陸船は月着陸船から出て再突入するときに、月着陸船全体を減圧したり再加圧したりする必要があったからである。また、アポロとは異なり、宇宙飛行士は埃まみれの宇宙服を屋内に持ち込む必要がないため、生息地内はより清潔に保たれます。スーツポートのテストでは、宇宙飛行士は 10 分以内に宇宙服を着ることができます。

月着陸船やスペースシャトルなどのあらゆる生息環境内では、機器は熱を発生します。内部温度を一定に維持するには、過剰な熱を宇宙空間に排出する必要があります。月着陸船は水を蒸発させることで熱エネルギーを遮断しました。スペースシャトルにはラジエーターが使用されています。 SPR ハビタット モジュールは、スーツポート周囲のアイス ロック内の氷を溶かすことで内部の熱を遮断し、探査車が運ぶ必要がある水の量を削減します。

月面探査車の未来

新しい月面探査車のコンセプトが月の近くに行く前に、月に似た環境でテストが繰り返されます。このような環境では、月に似た地形があり、理想的には極端な温度が発生する必要があります。 NASA には、そのコンセプトを試してみたい場所がいくつかあります。

ワシントン州モーゼス レイクの砂丘やアリゾナ州ブラック ポイントなどの砂漠環境は、この世のものとは思えない地形と、月の直射日光にさらされるような極度の暑さをもたらします。北極圏のデボン島にあるホートン基地では、寒い気温と月のような風景が見られます。南極大陸も、月面探査機と月面基地のコンセプト技術をテストするのに同様に適した環境を提供します。

ブラックポイントで最近行われたSPRの3日間のテストでは、宇宙飛行士と地質学者のチームは、SPRを使用して溶岩流についてできる限り多くのことを学ぶことが課せられました。宇宙飛行士のマイク・ゲルンハルト氏は、参加者が宇宙服を着て過ごす時間が減り、生産性が向上したと報告した。プログラムに参加した全員がテストの成功を歓迎しました。参加者は、宇宙服を着たままパンクしたタイヤを交換する方法も学びました。

現在、有人月計画を積極的に進めているのは中国と米国だけだ。中国は最近、原子力を動力とするロボット月面探査車を発表したが、有人車両については議論していない。これまでのところ、NASA は月面への人類の着陸や月探査機の設計と運用において、より多くの経験を持っています。

月面トラックと SPR は、NASA 探査部門の月への回帰プロジェクトにおける 2 つの技術のみを代表しています。 NASA はまた、月面基地用の膨張式居住施設などのコンセプトの開発とテストも行っています。最終的には、打ち上げロケットのオリオン CEV とアレスが現在のスペースシャトルに取って代わる可能性があります。これらすべての技術を活用して、NASA は 2020 年までに人類を月に帰還させたいと考えています。

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