月や火星で暮らす!宇宙に人間が住む時代が迫ってきた!尿から水再生、地下に居住!月の居住で一番問題は放射線と衝突する隕石!

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月や火星で暮らす!宇宙に人間が住む時代が迫ってきた!

月や火星で暮らす!宇宙に人間が住む時代が迫ってきた!尿から水再生、地下に居住!月の居住で一番問題は放射線と衝突する隕石!

 

米国を中心に月探査の計画が進み、民間による月や火星の都市つくりの構想も活発だ。

日本でも月面着陸を視野に入れた宇宙飛行士の募集が発表され、宇宙に人間が住む時代が間近に迫ってきた。

ただ月や火星は人間が住むには厳しい環境が待っている。

水や空気の確保、放射線対策など様々な研究が進められている。

「月の居住で一番問題は放射線と隕石=いんせき」。

人類が宇宙で生活するための研究に取り組む東京理科大学スパース・コロニー研究センターの木村真一教授はこう指摘する。

月面に宇宙から降り注ぐ放射線の被曝=ひばく 量は年間400ミリシーベルト程度で、地球表面の200倍。

地球は周囲を取り巻く磁場や大気のおかげで放射線から守られているが、月には大気も地場もないからだ。

宇宙から降ってくる隕石も地球では、大半は大気との摩擦で燃え尽きる。

しかし月ではそのまま月面に衝突し、破片が四方八方へ飛び散る。

重力が弱く大気もない月では飛び散った破片は、速度が落ちないまま弾丸のように富んでいく。

隕石が直接、月面基地や人間に当たる確率は低いが、無数の破片による危険は無視できない。

これは月面基地のイメージ!

月の表面に作る基地は放射線や隕石の影響から居住者を守るために外壁を月のレゴリス=砂 で覆う構想だ。

レゴリスの重さに耐える強い構造や工事に使う重機が必要で、地球から多くの機材を運ばなければいけない。

そこで注目されているのが、日本の月周回衛星「かくや」が発表した竪穴だ。

数十~数百mの縦穴の底から横に長い洞窟が広がる。

高空洞を利用しようというわけだ。

量子化学技術開発機構や宇宙航空研究開発機構=JAXA などは詳細なシミュレーションで

縦穴の中なら放射線の被曝量を月表面の10分の1以下に押さえられることを明らかにした。

穴の入り口から見える底面で年間19~24ミリシーベルトにとどまり

「横に入る奥の空洞に入ればほとんど影響はなくなる」とJAXA宇宙研究所春山純一助教授は説明する。

東京理科大学とJAXAなどはこうした横穴への設置に適した月面基地の開発に取り組んでいる。

試作した大型テントほどの大きさの基地は樹脂でコーティングした

ポリエステル繊維でできていて、空気を吹き込むと畳んだ状態から3分ほどで完成する。

大型テントほどの大きさの基地は樹脂でコーティングしたポリエステル繊維でできていて、空気を吹き込むと畳んだ状態から3分ほどで完成!

つなぎ合わせて基地を拡大でき、たためば場所を取らず軽量なので地球からの運搬も簡単だ。

最近の研究では月面に一定の水が存在する可能性も指摘されるが、生活するための水は一度利用した水の再生が基本だ。

尿は特に処理が難しい。

JAXAが月を回る宇宙ステーション「ゲートウエー」のために開発している再生装置では、紫外線を利用した新方式を採用。

米航空宇宙局=NASA などの触媒を利用する装置より体積は5分の1、消費電力も3分の位置にできる。

国際宇宙ステーション=ISS では現在70%程度の水が再生されているが、月や火星に向けては「尿を入れて90%くらい。

最終的には100%を目指す」とJAXA有人宇宙技術センターの中野屋壮吾技術領域主幹話す。

水さえあれば酸素は水から作れる。

食料の生産はさらに大変だ。

食料や便などの廃棄物を処理して植物栽培に必要な炭素や窒素を循環利用する仕組み作りが重要だが要素研究の段階。

「再生率を数パーセント上げるだけで地球からの輸送が減り、住める人数が増える」中野屋技術領域主幹。

火星は薄いとはいえ二酸化炭素の大気もあり、月に比べると住みやすいと考えられている。

月にあるような縦穴も「100以上見つかっている」春山教授 といい、利用可能なはずだ。

これは月のクレーター!

微小重力での生活はISS、放射線対策などは月で実績を積んで火星にアプローチする。

ただ月に比べて200倍以上も遠く、輸送コストは極めて高くなる。

宇宙船の再使用などで輸送コストを下げるとともに、水や食料などを

効率よく再生したり現地で作ったりする技術の向上は欠かせない。

月や火星の有人探査には多くに費用が見込まれるが、開発した技術は地球上でも役に立つ。

水再生などの技術は地球の環境問題解決でも重要。

東京理科大学などが開発する月面基地の技術は、新型コロナ対応で

病院外に検査設備を置く施設に応用されている。

「宇宙を目指すことで、地上の問題解決につながる」と木村教授は期待する。  

日経新聞編集員 小玉祥司。

 

 

火星都市建設!35年で10兆円の試算!

火星都市建設!35年で10兆円の試算!国際医療福祉大学教授の試算!

 

月や火星に住むコストはどのくらいか。

宮嶋宏行国際医療福祉大学教授の試算では、月面基地に6人規模の農場を建設する想定で

地球から食料を運ぶ国際宇宙ステーションISS と比べると、ISSを総コストが下回るまで10年かかる。

面積4668平方メートル基地を作る場合は、月の表面より縦穴に作る方が工事する質量は2割程度抑えられるという。

火星に1000人規模の都市をつくる費用は35年で10兆円と試算した。

当初は12人からスタートし、地球からスペースXが開発中の大型宇宙船「スターシップ」を使って50回の資材輸送。

火星の資源も使い、35年めに1000人が火星に定住するシナリオを描く。

 

 

月や火星で暮らすなら何が必要!火星は・95パーセントが二酸化炭素!人類には快適ではない!

月や火星で暮らすなら何が必要!火星は・95パーセントが二酸化炭素!人類には快適ではない!

 

[月や火星で暮らすなら何が必要になる? 宇宙基地での生活に欠かせない「7つの必需品」]   

自律ロボットや大気、そして尿素──。

人間が火星や月で長期間生活するためには、地球からもっていくべきものがたくさんある。

ここでは特に宇宙基地において重要になる「7つの必需品」を見ていこう。

人類を2030年代までに火星に送り込もうという話が進んでいる。

だが、月はいまでも人類初となる恒久的な宇宙基地の有望な候補地だ。

宇宙スケールで見れば、月は目と鼻の先にある(地球から月までの距離は38万4,400km。

対する火星は、最接近しているときでも5,800万kmだ)。

ところが、地球大気がないところに家をつくるとなると、問題も山積みだ。まず、

隕石やガンマ線、極端な温度変化から勇敢な住民たちを守らなければならない。

それに比べれば、「空虚の地(Empty Quarter)」の異名をもつ

アラビア半島ルブアルハリ砂漠を徒歩で横断することも、近所の店へのお散歩程度に思えてくる。

月と比べれば、火星はずっと大きく、大気もある。

ただし、その95パーセントが二酸化炭素なので、やはり人類にとって快適というわけではない。

地球ではあって当然と思われているものを、確実に安定して

供給し続けられなければ、宇宙への移民たちに致命的な影響がおよぶ。

だからこそわたしたちは、恒久的な宇宙基地をつくる前に、まず以下の

リストに載っているものを妥当な価格で用意できなければならない。

宇宙関連の専門家の大半は月や火星基地には膨張式住居が最適である!

「1. 膨張式住居」    

エアーベッドで数泊を過ごしたことがある人は懐疑的になるだろうが、少なくとも1980年代以降、

宇宙関連の専門家の大半は月や火星基地には膨張式住居が最適であると確信している。

提案されているデザインのなかには多層階のもののほか、固定部分に

形状記憶ポリマーが使われた中国の昆虫型デザインなどがある。

形状記憶ポリマーは形を「記憶」できるので、小さく圧縮して宇宙に運び、

目的地で広げればあっという間に複雑な形状を復元できるメリットがある。

まるで高級なポップアップテントのようだ。

「2. 高性能減水剤」    

建築に必要な素材を宇宙に運ぶとなると、非常に高額な輸送費がかかる。

そこで、英国の建築事務所のフォスター・アンド・パートナーズ(Foster + Partners)などは、

レゴリス(惑星や月の表面から収集した塵や岩石)を使って膨張式住居の上に保護構造を構築することを提案している。

だが、月の岩石は完璧な解決策ではない。建物をつくるためには、大量の水と化学物質を加える必要があるからだ。

それゆえ、少ない水分で強靭なコンクリートをつくれる化学添加物「高性能減水剤」が必要になるだろう。

「3. 尿素」    

高性能減水剤に関して、欧州の研究チームが独創的な解決策を提示している。

建築材料として人の尿を使うというのだ。

尿素は尿に含まれる主要な有機化合物で、成人の一日の排泄量は約25gである。

すでに薬剤や肥料といった多くの用途で使われているが、宇宙移民にとって重要となる特性は水素結合を切断することだろう。

簡単に言えば、尿素は液体を一様に分布させることで、コンクリートがすぐに固まってしまうのを防ぐのだ。

この効果のおかげで、コンクリートの建造物を工業用3Dプリンターを使って出力できるようになる。

なお、研究者らの実験で、尿素からつくられたサンプルは重い負荷がかかっても

形状を維持でき、3Dプリンターと同じように層を重ねて造形できることがわかった。

宇宙基地の建設を人間が担うことはまずないだろう!自律ロボットが行います!

「4. 自律ロボット」    

宇宙基地の建設を人間が担うことはまずないだろう。

自律走行車が人より数カ月前に現地に入り、建設を始める。

この自律ロボットは、3Dプリンターの機能も兼ね備え、電力の貯蔵から

地表探査、物流、掘削まで、複数の役割をこなすだろう。

移動のためのセンサーと車輪も備えているので、

作業に応じて自分自身を再構成することもできる。

例えば、偵察探査機が単独で走り回って最適なレゴリスを見つけたら、

そこに複数台の探査機が加わって一緒に採掘するといった使い方だ。

「5. 電力」    

太陽光を動力源とする基地は、絶えず日光が当たる月の極地にないかぎり、

2週間続く夜にも耐えうるほどの電力貯蔵が必要になる。

火星の場合は太陽光が地球の半分ほどしか届かないので、太陽光発電では不十分だろう。 

そこで米航空宇宙局(NASA)は、太陽光発電ではなく、キロパワーリアクター(Kilopower Reactor)の建設を考えている。

これは核分裂を利用した軽量の発電システムで、最大10キロワットの電力を最低10年間は発電できるものだ。

ちなみに地球だと、この発電量で数軒の家庭の電力をまかなえる。

試作品のウラン燃料炉心の大きさは、トイレットペーパー2個分程度である。


月と火星の土の両方において、トマトや小麦、カラシナが育つことがわかっている。

「6. 農業」    

グルメな人は、地球に残ったほうがいいだろう。

というのも、惑星間の食事は非常に質素なものになるからだ。

肉はまずメニューには載らない。

食物はほとんどが現地栽培だ。

オランダの研究者らによる実験では、月と火星の土の両方において、

トマトや小麦、カラシナが育つことがわかっている。

ただし、土壌には窒素と水を加えなくてはならない。

農作物は、温度差が激しい外界から隔離された温室内で栽培し、LED照明で光合成を促す必要がある。

さらにうまくいく可能性が高いのは、有機的に浄化した再利用水のみで植物を育てる水耕栽培だ。

「7. 大気」    

酸素は宇宙移民にとって必要不可欠だ。

植物は光合成によって二酸化炭素を吸収し酸素を生成するが、それだけでは人間の生活には足りない。 

藻類と特定の細菌は、地球大気中にある酸素の最大80パーセントを供給する。

このためNASAは15年、インディアナ州を本拠とするTechshot(テックショット)と提携し、

シアノバクテリア(光合成細菌)が火星の土壌環境で酸素を生成できるか検証を始めた。

テックショットの主任研究員ユージーン・ゴランドは当時、次のように話している。

「この方法で火星への有人ミッションをサポートできるかもしれません。

うまくいけば、重いガスボンベを送らなくても酸素を生成できます。

火星に細菌を送り、人類のために重労働をしてもらいましょう。   

 WIRED より。

 

 

火星などほかの惑星に移住は・いつ頃!数百年はかかる!

火星などほかの惑星に移住は・いつ頃!数百年はかかる!

 

[人類が火星などほかの惑星に移住できるようになるのはいつごろですか?]    

地球を中心として、人類の活動領域を広げるために他の星に移住をすることは、十分に考えられることです。

近年、一つの惑星を地球のような環境に変えてしまおうという大きな構想があります。

これをテラフォーミングといって、まさに星を地球に似た環境にしようというものです。

テラフォーミングしやすい星としての一番の候補は、火星です。

この火星のテラフォーミングを始めたとしても、数百年はかかると予想されています。

テラフォーミングはまだ構想の段階であり、実現するには何代にも渡って計画を練り、

実行しなければならない、人類あげてのプロジェクトとなるでしょう。

地球環境は46億年かけて生命と地球が作り上げてきたもので、さらにその環境の中で生命・人類が進化してきました。

つまり、人類は地球環境の中で進化を遂げてきており、テラフォーミングによって人類が

未来に向かって生存するためには、少なくとも現在の地球環境に近い状態が必要になります。

人類は科学・技術を武器として生活圏を広げ、活動領域を広げ、豊かな暮らしを目指してきました。

しかしながら、結果として地球環境に大きな影響を与えてきたのも事実です。

自分たちの故郷の星を守れないような状態で、地球が住めなくなったからといって、

他の星に移住した場合、人類は、移住先の星を、汚染しつくし、汚い地球のコピーに変えてしまうでしょう。

そのようなことは絶対に避けなければいけません。

私たち生命にとって、地球は唯一のふるさとの星です!

私たち生命にとって、地球は唯一のふるさとの星です。

この星の環境を守ることは、地球人類の役割であると思います。

今、人類はそのことに気づき、地球環境を如何に守っていくかの活動を始めたばかりです。

その一つとして、JAXAでは他の宇宙開発機関と協力し、地球の環境を

観測する人工衛星を打上げ、地球環境保護の手助けを積極的に行っています。

つまり、宇宙開発は、地球を守るための活動ということが出来ます。

宇宙開発は、人類をはじめとする地球生命体の永続的な繁栄に寄与することをめざして、

無限の可能性を秘めた未知なる宇宙を、人類共通の財産として

最大限に有効利用できるようにすることを考えて進めています。

直径1万2千キロメートルしかない、この小さな「地球」には、数千万種類ともいわれる

生物(生命)と、その生物の一種である私たち人類、50億もの人びとが生活しています。

そして、私たち人類をはじめそれら生物は、相互に関係しあいながら、

地球という大自然の環境の中で生きています。

今私たちは宇宙開発を通してこれら地球の生物が将来にわたって

豊かな生活が送ることができるよう進めていこうとしています。

そして宇宙にはそれらを実現できる大きな可能性が秘められており、かつ宇宙開発は

特定の国や特定の国民のためだけに行うものではなく、全人類のために行うべきであるということです。

宇宙開発をはじめとした人類のさまざまな活動が実を結び、着実に地球の環境は改善されていくことでしょう。

こうして地球環境保護を考えていけば、遠い将来テラフォーミングされた他の惑星に

移住することとなっても、そこの環境保護を考慮した計画が必ず進められることでしょう。

そして、その計画を練り実行するのは、今の若い世代とそれに続く世代なのです。     

ファン!ファン!JAXA  より。

 

 

宇宙に人間が住む時代が間近に迫ってきた数百年はかかると予想

宇宙に人間が住む時代がまちかに迫ってきた数百年はかかると予想!!

 

今日のまとめ。

米国を中心に月探査の計画が進み、民間による月や火星の都市つくりの構想も活発だ。

日本でも月面着陸を視野に入れた宇宙飛行士の募集が発表され、宇宙に人間が住む時代が間近に迫ってきた。

ただ月や火星は人間が住むには厳しい環境が待っている。

水や空気の確保、放射線対策など様々な研究が進められている。

月の居住で一番の問題は放射線と隕石!

水さえあれば酸素は水から作れる。

食料の生産はさらに大変だ。

火星は薄いとはいえ二酸化炭素の大気もあり、月に比べると住みやすいと考えられている。

火星に1000人規模の都市をつくる費用は35年で10兆円と試算した。

火星はずっと大きく、大気もある。


火星はずっと大きく、大気もある!その95パーセントが二酸化炭素なので、やはり人類にとって快適というわけではない!

ただし、その95パーセントが二酸化炭素なので、やはり人類にとって快適というわけではない。

人類が火星などほかの惑星に移住できるようになるのはいつごろですか? 

数百年はかかると予想されています。

人類の壮大な計画は月や火星に住むこと!

難題は山積するが、火星に住めれば、人類の夢は確実に進歩するだろう! 

そう簡単ではないがこの壮大な計画を人類は追求し続けるでしょう! 

いつの日か人類が火星で快適ではないかもしれないが、なんとか住む時代がやがて訪れるでしょう! 

はやぶさ2が小惑星から持ち帰った、物質の解析が進む今日この頃、こんな壮大な計画への、一段階だと思いました!

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ABOUTこの記事をかいた人

私はかなり高齢な建築家です。出身は伊豆の湯ヶ島で多くの自然に触れて育ちました。少年時代の思い出も記事になっています。趣味が多くカテゴリーは多義に渡ります。今は鮎の友釣りにハマっています。自然が好きで自然の中に居るのが、見るのが好きです。ですので樹木は特に好きで、樹木の話が多く出てきます。 電子書籍作りも勉強して、何とか発売できるまでになりました。残り少ない人生をどう生きるかが、大事です。