どのように私たちは月をテラフォームしますか?

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進行中のシリーズ、「テラフォーミングの決定的なガイド」へようこそ!月を見て、いつの日か人間の居住に適したものにする方法について議論し続けます。

宇宙時代の始まり以来、科学者や未来派は、人間のニーズを満たすために他の世界を変革するアイデアを探求してきました。テラフォーミングと呼ばれるこのプロセスでは、環境工学の手法を使用して、惑星または月の温度、大気、地形、または生態学(または上記すべて)を変更し、より「地球のような」ものにすることが求められます。地球に最も近い天体として、月は長い間潜在的な場所と考えられてきました。

月の植民地化および/またはテラフォーミングは、他の天体に比べて比較的簡単です。近接しているため、人や機器を地表まで輸送するのにかかる時間が大幅に短縮され、そのためのコストも削減されます。さらに、近接しているということは、月で製造された資源や製品が地球に送られるまでの時間を大幅に短縮でき、観光産業も実現可能であることを意味します。

フィクションにおける月面植民地化:

月面で人間の居住地を確立することの主題は、サイエンスフィクションの最も人気のある定番の1つです。そして、物語の大部分は、密閉されたドームを使用して表面上または表面の下に構築された月の集落を含みますが、月自体が人間にとって住みやすい環境にされているいくつかの例があります。

最初の既知の例は、おそらく短編小説「LaJournéed’un Parisien au XXIe フランスの作家OctaveBéllardが書いた「siècle」(「21世紀のパリジャンの日」)。 1910年にリリースされたこの物語は、月を絶滅危惧種と人間の入植者の聖域に変えるために、徐々に作成された雰囲気と植生に順応しています。

1936年、アメリカの作家C.L.ムーアが書いた 失われた楽園、 植民地化された太陽系に住む宇宙船のパイロットと密輸業者を中心に、彼女の「ノースウェストスミス」宇宙で行われるいくつかの小説の1つ。この小説では、彼女は月をかつて肥沃な場所として表現し、月が次第に空気のない荒れ地になった方法を説明しています。 1945年、イギリスの小説家で学術的なC. S.ルイスが その恐ろしい強さここでは、月(スルバ)は極端な優生学者の種族の本拠地であると説明されています。

アーサーC.クラークは、1950年代から1970年代の月の植民地を含むいくつかの小説と短編小説を書きました。 1955年に、彼は書きました アースライト地球と火星と金星の同盟間で戦争が勃発すると、月の集落が十字火に巻き込まれます。 1961年に ムーンダストの崩壊 観光巡洋艦(セレーネ)が月の塵の海に沈む場所で公開されました。

1968年、クラークの独創的な小説 2001:宇宙オデッセイ が解放されました。その一部は、不思議なモノリスが発見された植民地時代の月(ティコ磁気異常、またはTMA-1として知られています)で発生します。 ラマとのランデブーは、1973年にリリースされ、植民地化された月についても言及しています。これは、太陽系にまたがる惑星であるユナイテッドプラネットの一部です。

ロバートA.ハインラインはまた、月面での人間の定住について広範囲にわたって書いています。彼の最も早いものの一つは ローリングストーン (1952)、それは定住した月に住んでいる例外的な家族(ストーンズ)を中心としていますが、太陽系を探索するために去ることを選択します。 1966年に、彼はヒューゴ賞を受賞した小説をリリースしました 月は過酷な愛人です、 主に地下の月のコロニーが地球に食物と鉱物を供給しています。

「Lunies」として知られている人口は、ほとんどが地球管理下に住んでいる囚人(特に政治犯)の子孫です。人工知能の助けを借りて、独立志向のグループが反乱を起こし、地球からの独立を取り戻します。 3回目の割賦、 壁を通り抜けた猫 (1985)数年後にフリールナで開催されます。

1988年、キムスタンリーロビンソンは ルナティクス反乱を開始する月面の下で働くことを余儀なくされた奴隷にされた鉱山労働者のグループを扱います。また、短編小説「Byrd Land Six」(2010年)では、英国の作家Alastair Reynoldsが、ヘリウム3の採掘を中心とした月のコロニーについて説明しています。リストには、文字通り数百(数千ではないにしても)の人間の例が、近い将来に月に住んでいます。

月定住の研究:

過去数十年の間に、月にコロニーを構築するための数多くの提案がなされてきました。ほとんどは宇宙時代とアポロ計画の到来で生まれました。さらに最近では、2020年代までに月に戻るという提案により、恒久的な解決策を作成することに新たな関心が寄せられています。ただし、20世紀以前の科学的な提案がいくつかあります。

たとえば、1638年にイギリスの聖職者、博物学者、王立協会の会員であるジョンウィルキンス司教は、 新しい世界と別の惑星に関する談話、 その中で彼は月の人間のコロニーを予測した。宇宙エレベーターの概念を最初に提案した有名なロシアのロケットと宇宙飛行学の科学者コンスタンチンツィオルコフスキー(1857-1935)も、月の定住が人類が宇宙飛行種になるための主要なステップになると示唆しました。

1950年代と60年代までに、宇宙飛行士を月に配置する計画が自然に恒久的な基地や居住地を作るためのアイデアにつながるアポロ計画の確立とともに、提案は雪だるま式に始まりました。 1954年、アーサーC.クラークは、月面を断熱用の月塵で覆うインフレータブルモジュールを使用して月面ベースを作成できると提案しました。

最初の居住地には、宇宙飛行士がイグルーのような構造物とインフレータブルラジオマストを建設することが含まれ、その後、より大きな恒久的なドームが設置されます。彼の提案はまた、藻類ベースのフィルター、電力を供給する原子炉、および貨物と燃料を宇宙の惑星間船に発射する電磁砲(すなわち、質量ドライバー)によって提供される空気浄化を要求しました。

1959年、コロラド鉱業学校の鉱業研究所の責任者であるジョンS.ラインハートは、「月の建造に関する基本的な基準」という題の提案を 英国惑星間学会のジャーナル。 この「フローティングベース」の概念は、両端にハーフドームを備えた半円筒と、ベースの上に配置された微小流星シールドで構成されていました。この概念は、一部の地域では深さ1キロメートル半(1マイル)の月の塵の海があったという当時受け入れられていた理論に基づいていました。

この時代に、月への軍事施設の計画もいくつか出てきました。これらには、1967年までに米軍が月に砦を建設する計画であるProject Horizo​​n(1959)が含まれていました。米空軍は、1961年にLunexプロジェクトを提案しました。 1968。

1962年、ジョンデナイク(NASAの高度なプログラムのプログラムマネージャー)とスタンリーザーン(マーティンカンパニーの宇宙部門の月面基地研究のテクニカルディレクター)は、「月面基地」というタイトルの提案を発表しました。彼らのコンセプトは、静穏海に位置する地下基地を必要とし、それは電力と藻類ベースの空気ろ過システムを原子炉に依存することになる。

さらに近年では、複数の宇宙機関が月面にコロニーを構築するための起草案を提出しています。 2006年、日本は2030年までに月面基地の計画を発表しました。ロシアは2007年に同様の提案を行い、2027年から32年の間に建設されます。 2007年、フランスの国際宇宙大学のジムバークは、人類の文明が大変動のイベントに耐えることを確実にするために、ルナノアの箱舟を作成することを提案しました。

2014年8月、NASAの代表者は業界のリーダーと会い、2022年までに極地に月面基地を建設する費用対効果の高い方法について話し合いました。2015年に、NASAはロボット労働者(Trans -元)とヘリオスタットは、月の南極地域の周りに月着陸を作成します。そして2016年、ESAの新首席であるヨハンディートリッヒヴェルナーは、国際宇宙ステーションの後継者として、月に国際村を提案しました。

可能な方法:

月をテラフォーミングする場合、その可能性と課題は水星の可能性と課題によく似ています。まず、月の大気は非常に薄いため、外気圏としか言えません。さらに、生命に必要な揮発性元素(水素、窒素、炭素など)が不足しています。

これらの問題は、水の氷と揮発性物質を含む彗星を捕獲し、それらを地表に衝突させることで対処できます。彗星は昇華し、これらのガスと水蒸気を分散させて大気を作り出します。これらの影響はまた、月のレゴリスに含まれている水を解放し、最終的に表面に蓄積して自然の水塊を形成する可能性があります。

これらの彗星からの運動量の移動により、月はより速く回転し、月の回転を加速して、それがもはや潮汐ロックされないようにします。 24時間ごとにその軸上で1回回転するように高速化された月は、安定した日周期を持ち、植民地化と月の生命への適応を容易にします。

水星の極地をテラフォーミングするのと同様の方法で、月の一部をパラテラフォーミングする可能性もあります。月の場合、これは科学者がすでに水の氷の証拠を発見しているシャクルトンクレーターで行われます。ソーラーミラーとドームを使用すると、このクレーターを微気候に変えて、植物を育て、通気性のある雰囲気を作り出すことができます。

潜在的な利点:

太陽系の他の惑星や月と比較すると、月を植民地化してテラフォーミングすることにはいくつかの利点があります。最も明白なのは、地球との距離です。火星、金星、水星、または外部の太陽系と比較して、月との間で人や物資を輸送するのにかかるコストと時間は大幅に低くなります。

さらに、表面を彗星で砲撃すると、大気と惑星を地球のようなサイクルまで回転させるのに必要な運動量の両方を実現できます。火星や金星のような惑星と比較すると、これを達成するために彗星が大幅に少なくなります-推定100対数千

月の土壌に水氷が存在し、南極域の周囲に大きなキャッシュが存在すると、温室効果が誘発された後は、地表水の作成も可能になります。彗星が地表を爆撃するのに加えて、これはメタンやアンモニアの氷を導入することによって行うことができ、それらはタイタンやカイパーベルトなどの月から採取することができます。月の近接性のおかげで、テラフォーミングの取り組みを監視することも簡単になり、必要なインフラもはるかに少なくなります。

一方、月面のコロニーは複数の利点をもたらします。ローカルのリソースベースは、その場でリソースを利用する機会を提供するだけでなく、宇宙のより深いミッションに必要な原材料も提供します。たとえば、月は地球と組成が似ているため、地球上で使用するために採掘できる鉱物が豊富にあります。表面から収穫された月のレゴリスは、表面に放射線遮蔽とドーム型の集落を作るために使用できます。

月の水の氷の供給は、南極地方で特に豊富であり、入植者のための安定した水源としても機能します。ヘリウム3は、核融合炉で使用するために月のレゴリスの上層に豊富にあるため、簡単に収穫でき、月のコロニーと地球の両方にクリーンで安定したエネルギーを供給します。

月面基地は、さらに太陽系へのミッションの立ち寄り地点としても機能します。 NASAは、地元の水を利用して水素燃料を生成できる月の前哨基地を建設することにより、数十億ドルを節約できると推定しています。このような前哨基地は、火星への有人任務の実装や、火星人の入植地の建設に関しても、本質的なインフラストラクチャになります。

月の重力と脱出速度が低いことは、月から発射されたミッションでは、宇宙に到達するのに必要な推進剤がはるかに少なくなることも意味します。この同じ利点により、マスドライバー、月面エレベーター、または地球上に構築するには高すぎるかやりがいのあると考えられる他のプロジェクトの建設が可能になります。そのような構造は、移動材料および衛星(宇宙ベースの太陽光発電アレイなど)のコストをさらに安価に削減します。

最後に、月面集落の作成は、特に低重力環境での生活の長期的な影響について、貴重な情報を生み出すこともできます。この情報は、表面重力が1未満である火星または他の太陽系の天体に恒久的な基盤を確立するのに役立つことがわかります。 g.

都市全体を収容するのに十分な大きさの安定した月の溶岩洞があることも利点です。これらの地下環境は、通気性のある雰囲気を作り出すために加圧することができ、日射に対する自然のシールドを提供します。

潜在的な課題:

月をテラフォーミングすることには、課題の共有も伴います。一例として、太陽系の外側から彗星や氷を収穫するには、まだ存在していないインフラストラクチャが必要であり、作成に非常に費用がかかるでしょう。基本的に、すべてのリソースを運搬するには数百の宇宙船が必要であり、短時間で移動できるドライブシステムを装備する必要があります(これもまだ存在しません)。

微小重力環境で長時間過ごすと筋肉の変性と骨密度の低下が生じることが知られていますが、そのような環境で生まれた永住者と子供にとって低重力の影響はどうなるかは不明です。陸生動植物は、月の環境に生息するように遺伝子操作される可能性があることが示唆されていますが、これが成功するかどうかは不明です。

そしてもちろん、これらすべてのコストは天文学的であり、月の生態を変換するのに必要な時間の長さを考えると、多世代にわたる取り組みが必要になります。そのため、政府や国際機関による約束が世代間で維持される可能性は低いです。

表面コロニーの場合、多くの課題もあります。長い月の夜(長さ354時間)は、極地以外の場所では太陽光発電への依存が妨げられることを意味します。さらに、温度の大きな変動は、コロニーが耐えられるように構築されなければならないものです。日射もまた、地表にある集落では問題となります。

大気が欠如していると、彗星が表面に当たったり、太陽フレアにさらされたりする可能性が高くなります。月はまた、地球の磁気圏を定期的に通過し、地表を横切るプラズマシートを作成します。明るい側では、電子による衝撃により、UV光子が放出され、暗い側に負の電荷が蓄積されます。これは、表面上のあらゆる居住地に危険を及ぼす可能性があります。

述べたように、これらの問題のいくつかは、表面下に集落を構築することで解決できます。ただし、これらの集落が太陽光発電に依存していると仮定すると、これらの地域の永久に近い光を利用するには、極地の近くに建設する必要があります。代替案は、地元で調達されたヘリウム3を使用できる核融合炉を建設することです。そしてここでも、そのような和解を構築するために必要なコストと時間は非常に高くなります。

繰り返しになりますが、関連するすべての課題を踏まえて、そのような事業を行う必要があるのはなぜでしょうか。月の場合、答えは非常に簡単です。この場合、テラフォーミングと植民地化は、より安く、簡単に、はるかに短い時間で実行できます。さらに、月面に人間が存在することの利点は数多くあり、ヘリウム3の収穫、月の採掘、月のソーラーオペレーション、さらには月の観光産業の創出など、かなり有利な側面も含まれます。

しかし、おそらく最も重要なこととして、月に人間が存在すること(存在する場合はルナと呼びます)は、火星、金星、および太陽系の他の場所に人間の存在を作成するための足掛かりとして簡単に機能します。燃料補給、補給、修理を行うための設備が整っていれば、宇宙船をより深い場所に輸送するためのコストは劇的に削減されます。

人類を惑星間—そして星間さえ—人種にするための探求のもう一つのステップ!

私たちはここSpace Magazineでテラフォーミングに関する多くの興味深い記事を書いています。テラフォーミングの決定的なガイドです。火星をテラフォーミングする必要がありますか?どのように火星をテラフォーミングするのですか?金星をどうやってテラフォーミングするのですか?そして学生チームはシアノバクテリアを使用して火星をテラフォーミングしたいと考えています。

また、「はい、月に水があります。月の水は太陽風に吹き飛ばされました」もチェックしてください。

また、テラフォーミングのより過激な側面を探る記事もあります。たとえば、木星をテラフォームできますか?太陽をテラフォームできますか?ブラックホールをテラフォームできますか?

詳細については、NASAの月面植民地化-エネルギーと電力、月面の生命をご覧ください。

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