BS NHK「人類は宇宙移住できるか?」

NHK BSプレミアムで11月23日の夜10時から放送される「コズミック フロント☆NEXT」

この日のテーマは「人類は宇宙移住できるか?」

番組紹介

公式ページでは、

「惑星探査や技術開発が日進月歩の発展を見せるなか、いまや「宇宙移住」は現実的なテーマになりつつある」

「今回は日本が世界に誇る気鋭の研究者たちが『人類は宇宙移住できるか?』をテーマに『移住先への移動方法』や『食料の自給自足』、さらに『生活空間の探査』まで驚きの最新研究成果を発表する」

と紹介されている。

予習

(投稿内容は管理人が思いついたもので番組内容を保証するものではありません)

ここからは「宇宙移動の必要性」「移動方法」「食料」「生活空間の探査」「独り言」について取り上げてみる。

宇宙移動の必要性

昨今「地球温暖化」が叫ばれている。

原因が人的要因か天文学的要因なのかは議論の決着を見ない。

これが人的要因だと仮定して予測される経済活動≒エネルギー消費を考慮すると100年後の2120年前後には人類は地球に住めなくなるという試算がある。

これまで地球全体を均してみた年間平均気温は18℃と言われてきた。

これが4℃ほど上昇するだけで海水の熱膨張により海面上昇が起こり、人類が住める範囲の半分近くが失われるという研究者もいる。

その4℃上昇が起きるのが約100年後と言われている。

余談

地球では恐竜時代や その前の時代に温暖化していた時期があった事が分かっている。

(約3億年前・約7000万年前・約23万年前)

一方でスノーボールアース(全球凍結)で地球全体が氷で覆われていた寒冷化の時期がある。

(約29億年前・約22億年前・約7億年前と言われている)

これらの原因ははっきりと分かっていないが大きな要因として太陽活動が関わっていると予測されている。

以上の事から必ずしも このまま2120年を迎える時に温暖化していると言いきれないのだが、過去の温暖化や寒冷化のサイクルは億年単位や短くても数十万年単位。

それを考えると2120年ごろに4℃上昇するのは ほぼ間違いないと言って良く、これが地球外移住の必要性を後押ししている。

参考サイト

ウィキペディア 地球史年表

ウィキペディア スノーボールアース

移動方法

現段階で現実的な移動方法

月に人類を送ったアポロ計画のサターンロケットや運用を終えたスペースシャトル、そして開発から50年以上経った今でも現役で使われているロシアのソユーズは化学変化を利用したもので化学ロケットと呼ばれている。

移動先が月くらいまでの距離であれば化学ロケットでもかまわないだろう。

ただ、その移動先が火星であっても この化学ロケットでは年単位の期間と大量の燃料搭載の必要があるという事だけで現実的方法ではない。

現在までの観測・調査結果では火星は人が住むには水と大気が足りず、その他にも生命自体が存在しないとなると食料の確保も問題になってくる。

もし火星を住める環境にできなければ、火星よりも離れた惑星を探す必要が有り探査も含めた移動が必要になる。

ここで化学ロケットに変わる移動方法には現在のところイオンエンジン≒プラズマエンジンや太陽帆が候補としてある。

いずれも多くの燃料は地球から宇宙へ飛び出すためでよく、徐々に加速するエンジンだが これらの最高速度は化学ロケットを超える。

ちなみにイオンエンジンは宇宙空間に漂っている水素を集めて燃料にする。

太陽帆では太陽から出ている光・荷電粒子・放射腺=太陽風を受け止めて推進力にする。

(人を乗せて移動するには まだ解決が必要な問題がある)

要するにエンジンのエネルギー効率を良くしスピードが稼げれば良いわけである。

参考サイト

ウィキペディア ソユーズロケット

ウィキペディア  比推力可変型プラズマ推進機

ウィキペディア  太陽帆

突飛な方法

ワームホール移動法やワープ航法といったSF的方法が考えられている。

現実にNASAではワープ航法について真面目に研究していて これら突飛な方法も今後はただの夢物語ではなくなるかもしれない。

余談

アインシュタインの相対性理論では物体の光速突破は不可能としている。

ただ人類が宇宙移住するときに何光年~何千光年の旅をする事になった場合は光の速さを突破しなければ現実的ではなくなる。

物体は光りの速度を超えられないが、空間は物体ではないので光速を突破している。

実際に観測可能な宇宙の果ては138億年前から飛んで来た光(可視光・電波など)で、138億年前の果ては現在490億光年先まで広がり 果ての先の宇宙は光りの速度を超えて広がっている。

(インフレーション>ビッグバン>宇宙の加速膨張が前提)

それならば逆に空間を引き寄せる事が出来れば、一気に何千光年でも何十億光年でも移動する事が可能になる。

この様な研究に真面目に取り組んでいる科学者達がいる。

参考サイト

ウィキペディア ワームホール

ウィキペディア ワープ

CNN.jp これがワープ実現の宇宙船――NASAが画像公開

食料

現在唯一と言って良い有人探査で使える化学ロケットの場合であっても火星に到達するために年単位、短くても数ヶ月の時間がかかる。

ここで必要になってくるのは食料の確保。

年単位の食料を宇宙飛行士の人数分×移動日数×3食×2(1往復分)となると燃料より食料の方が問題になる。

そこで必要になるのが自給自足。

スペースシャトル時代から今の宇宙ステーションに渡って植物の生育や魚の繁殖といった実験が続けられている。

無重力空間で植物や動物の生態や成長がどう変化するのかを観察・研究する事は生きて宇宙を移動するための必須項目。

移動するためのエンジンよりも重要だと言える。

生活空間の探査

食料と共にエンジン開発より重要と言えるのが生活空間の確保。

どんなに優れたエンジンが有って食料の問題が解決したとしても乗る人間が強靭な精神力を持った人だけでは生き残れる可能性はゼロになる。

一部の優秀で屈強な現代の宇宙飛行士の様な人しか乗れないとなると彼らより優秀な科学者やエンジニアやストレスを和らげてくれるセラピストが乗れない事態に陥る。

普通の人でも、もっと言えば障害を持った人でも乗れるくらいでなければ宇宙移動を乗り切ることは不可能だろう。

(宇宙空間はストレスの連続、その環境を地上に作り出し研究している機関がある)

宇宙移動は地図も無くGPSも持たず登山道も無い状態で標高3000mの森深い山を夜間に登頂するよりも過酷で未知の問題が起きるイベントと言える。

予想外の数々の問題が起きた時に解決する能力を発揮するのは多様性。

様々な考え方や得意分野の人間がいなければ困難を乗り越えることは不可能だろう。

そうでない宇宙移動は宝くじに当たるよりも難しい。

[独り言]

現在の科学の進歩状況で宇宙移動を可能にできるかどうか考えると余程のブレークスルーが無い限り、可能性は限りなくゼロに近い。

最も手軽な方法は経済活動を減らして地球温暖化を抑えることだが、それはそれで世界が破綻する。

人が便利さと欲求を満たす事を止め、無駄を無くす努力をしない限り温暖化は続く。

こういった意識を変えられるチャンスは もしかすると切羽詰まったころの100年後なのかもしれない。

ただ一つ期待したいのは宇宙開発とは一見無縁に見える様な技術が将来の人類を救ってくれるかもしれない。

例えば冬眠の研究。

冬眠する事で食事の問題を減らし一定期間ごとに一定数の人間だけ眠りから覚まさせて移動し続ける。

屈強でない人間は冬眠期間を長くすることで多様性を保つ。

通常の航行は事例と問題を大量に学習し最適な方法を選び出すディープラーニングAIに任せた方がヒューマンエラーを起こす人間にゆだねるより良い。

この方が宝くじよりギャンブルだとしても生き残れるチャンスは増えるのではなかろうか。

もっと言えば地球上で無作為に選別した人間を冬眠状態にする。

経済活動を止められないなら絶対量を減らす。

一定期間ごとに交代で冬眠から冷めさせ時間が来たら、また冬眠に入る。

これも現実味が無さそうだが地球号と言う宇宙船に乗り続けて人類が生き続けるには手っ取り早い方法に思える。

[個人的な意見です]

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