宇宙飛行士を保護できる電磁シールドのアーティストイラスト。画像クレジット：ハッブル。拡大するにはクリックしてください。
反対の料金が集まります。嫌がらせのように。これは電磁気学の最初のレッスンであり、いつかは宇宙飛行士の命を救うことができるかもしれません。
NASAの宇宙探査ビジョンでは、火星へのさらに長い旅の準備として、月への回帰を求めています。しかし、潜在的な脅威があります。放射線です。
低地球軌道を越えた空間は、太陽や超新星などの深い銀河の源からの強い放射で溢れています。月と火星に向かう途中の宇宙飛行士はこの放射線に曝され、癌やその他の病気にかかるリスクが高まります。良い盾を見つけることは重要です。
放射線に対処する最も一般的な方法は、原子炉の周りの厚いコンクリートがそうであるように、単に物理的に放射線を遮断することです。しかし、コンクリートから宇宙船を作ることは選択肢ではありません。 （興味深いことに、月面に水が見つかれば、月の塵と水のコンクリート混合物からムーンベースを構築できるかもしれませんが、それは別の話です。）NASAの科学者は、アルミニウム、高度なプラスチックなどの多くの放射線遮断材料を調査していますそして液体水素。それぞれに独自の長所と短所があります。
これらはすべて物理的なソリューションです。もう1つの可能性があります。物理的な実体はないが、シールド力は十分にあるものです。力場です。
宇宙での危険な放射線のほとんどは、荷電粒子（太陽からの高速電子と陽子、遠くの超新星からの正に荷電した原子核）で構成されています。
嫌がらせのように。では、宇宙飛行士を、入ってくる放射線と同じ電荷を持つ強力な電場で囲み、放射線をそらして保護してみませんか？
多くの専門家は、宇宙飛行士を保護するために電界を作ることができるかどうか懐疑的です。しかし、NASAのケネディ宇宙センターでASRC Aerospace Corporationの科学者であるチャールズビューラーとジョンレーンは、それが可能であると信じています。彼らは、NASA Advanced Conceptsのサポートを受けており、その主な任務は、月の基地の電気シールドの可能性を調査するための遠いアイデアの研究に資金を提供することです。
「電場を使って放射線を撃退することは、科学者が宇宙飛行士を放射線から保護する問題に目を向け始めた1950年代の最初のアイデアの1つでした」とビューラーは言います。 「しかし、彼らはアイデアをすぐに落としました。なぜなら、必要な高電圧と、彼らが必要だと思う厄介な設計（たとえば、宇宙飛行士を2つの同心の金属球の中に置く）はそのような電気シールドを非現実的にするからです。」
ビューラーとレーンのアプローチは異なります。彼らの概念では、月面ベースは、ベースの上にマウントされた、直径約5メートルの半ダース程度の膨張可能な導電性球体を備えています。その後、球体は非常に高い静電気電位（100メガボルト以上）まで充電されます。この電圧は非常に大きいですが、流れる電流が非常に少ないため（電荷は球体に静的に留まるため）、電荷を維持するために必要な電力はそれほど多くありません。
球は、薄くて強い生地（火星探査ローバーの衝撃を和らげる着陸バルーンに使用されたVectranなど）で作られ、金などの導体の非常に薄い層でコーティングされます。布球は、輸送のために折りたたまれ、次に電荷を負荷するだけで膨張させることができます。金の層にある電子の同じような電荷が互いに反発し、球体を外側に拡張させます。
球体を頭上に配置すると、宇宙飛行士が球体に触れる危険を減らすことができます。球の配置を注意深く選択することにより、科学者は宇宙飛行士や地上の機器への影響を最小限に抑えながら、放射線をはじく効果を最大化できます。一部の設計では、実際には、地面レベルでの正味電界がゼロであるため、これらの強い電界による潜在的な健康リスクが軽減されます。
ビューラーとレーンは依然として最良の配置を探しています。課題の一部は、放射線が正と負の両方に帯電した粒子として発生することです。球は、たとえば、電界がベースのはるか上で負になり（負の粒子をはじくため）、地面に近いほど正になるように（正の粒子をはじくため）配置する必要があります。 「私たちはすでに動作する可能性のある3つのジオメトリをシミュレーションしました」とビューラーは言います。
ビューラー氏は、ポータブルデザインを「月のバギー」月面探査車に搭載して、宇宙飛行士が水面を探検するときに保護を提供することも考えている。
素晴らしいように聞こえますが、まだ解決されていない多くの科学的および工学的問題があります。たとえば、懐疑論者は、月の静電シールドは、太陽の紫外線によって帯電している浮遊する月の塵によって短絡される可能性があることに注意しています。シールドを横切る太陽風も問題を引き起こす可能性があります。風の中の電子と陽子は、シールドを構成する力の迷路によって閉じ込められ、宇宙飛行士の頭の真上に強力で意図しない電流が発生する可能性があります。
研究はまだ予備的なものであるとビューラーは強調する。ムーンダスト、太陽風、その他の問題はまだ調査中です。別の種類のシールド、たとえば超伝導磁場の方が効果的かもしれません。これらのワイルドなアイデアはまだ整理されていません。
しかし、おそらく、月と火星の宇宙飛行士は、子供でも理解できる電磁気学の単純な原理によって保護されて、安全に機能することになるでしょう。
元のソース：[メール保護]
