月に戻ることは、多くの科学者や宇宙飛行士の熱狂的な夢でした。 1969年7月20日に最初の宇宙飛行士が月に着陸したアポロ計画が最高潮に達して以来、私たちは月に戻ってそこにとどまる方法を模索してきました。その間に、複数の提案が起草され、検討されました。しかし、勇気ある言葉と大胆な誓約がなされたにもかかわらず、すべての場合において、これらの計画は失敗しました。
しかし、2014年8月に開催されたワークショップでは、NASAの代表者がハーバードの遺伝学者ジョージチャーチ、X賞財団のピーターディアマンディス、および宇宙探査に投資して月に戻るための低コストのオプションについて話し合った。最近発行された論文は、 新しいスペース、2022年までに月面でどのようにして和解を築くことができ、コストが100億ドルと比較的低いかを説明します。
簡単に言えば、月面基地を設立することには多くの利点があります。特に2030年代に計画されている火星への将来の宇宙ミッションの数十億を削減する燃料補給ステーションを提供することに加えて、それらは科学研究と新しい技術のテストのためのユニークな機会を提供します。しかし、1つを構築する計画は、2つの主要な仮定によって一貫して妨げられています。
1つ目は、資金調達が克服すべき最大のハードルであることです。これは、過去50年間の宇宙ミッションのコストを考えると理解できます。見方を変えると、アポロ計画では納税者に今日のドルで約1500億ドルの費用がかかります。一方、2015年のNASAの年間予算は約180億ドルでしたが、2016年には193億ドルに達すると予測されています。宇宙探査が国家安全保障の問題ではない時代には、お金はますます不足するでしょう。
2番目の前提は、「月に戻って滞在する」という大統領の命令がこの問題を克服し、必要な予算を利用可能にするために必要なすべてであるということです。しかし、繰り返しの試みにもかかわらず、月面または宇宙探査の新たな任務は問題を解決していません。要するに、宇宙探査は、莫大な予算が必要であり、行政機関がそれらを利用可能にするだけでよいと想定する従来の考え方によって妨げられています。
実際、近年行われたいくつかの進歩により、大幅にコストが削減されるミッションが可能になっています。これと、月面基地が宇宙探査と人類にどのように役立つかは、2014年のワークショップでの議論のテーマでした。 NASAの宇宙生物学者として、編集したクリス・マッケイ 新しいスペース ジャーナルシリーズ-Space Magazineにメールで伝えた、月面での費用対効果の高い拠点の主な利点の1つは、他のミッションを手頃な価格の領域にもたらすことです。
「私は火星の長期的な研究ベースに興味があります-短期間の人間の着陸だけではありません」と彼は言った。 「月面に研究基盤を確立することは、それを行う方法を知っており、持続可能な方法でそれを行うことができることを示しています。コストが高すぎて月面基地、火星への人間の使命、および小惑星への人間の使命がすべて相互に排他的である現在の状況から逃れる必要があります。コストを10倍以上削減できれば、すべてを実行できます。」
これの中心は、過去10年間に起こったいくつかの重要な変更です。これには、個々の打ち上げのコストを全体的に削減することに成功した宇宙打ち上げ事業の発展が含まれます。 NewSpace産業の出現（つまり、民間民間航空宇宙ベンチャーの総称）もまた、最近の技術の進歩と宇宙への応用を模索している分野です。
マッケイによれば、これらおよびその他の技術開発は予算問題の解決に役立つとのことです。 「打ち上げコスト以外に、月面基地のコストを下げる鍵は、地球で開発されている持続可能性のための技術を利用することです。私のお気に入りの例は、3D印刷、電気自動車、自律ロボット、リサイクルトイレ（青い転換トイレなど）です。」
X Prize Foundationの元シニアディレクターであり、シリーズの主な著者の1人であるAlexandra Hallも、この月面基地を機能させるための新興技術の重要性を表明しました。彼女がスペースマガジンに電子メールで伝えたように、これらは地球上で、特に人口の増加がリソースの減少と同時に発生する今後数十年の間に、大きな利益をもたらします。
「月面で長期間生命を維持するために必要な生命維持とクローズドループ生活の進歩は、環境と気候変動と資源の減少とともに生活する私たちの能力の両方に利益をもたらすポジティブなスピンオフを間違いなく提供するでしょう」と彼女は言った。 「すでに月面にあるものを使って構造を構築する方法を理解できれば、そのテクノロジーを使用して、インフラストラクチャを作成し、地球上の原材料からソリューションを保護することができます。そこにある岩を使用できれば、世界中にアスファルトやレンガを出荷することを回避できるでしょう。」
月面基地を費用対効果の高いものにするもう1つの重要な側面は、国際パートナーシップの可能性と、民間部門と公共部門の間のパートナーシップです。ホールがそれを説明したように：
「私たちの月探査の最終的な成果のための商業市場が存在する一方で、最初の市場は政府によって支配される可能性が高いです。民間部門は、政府が長期的な探査目標を指定し、それにコミットする場合に、費用対効果が高く競争力のあるソリューションを提供する方法で対応するのが最善です。 Google Lunar XPRIZEの勝利は、月面での恒久的な解決を追求するために他の民間および商業パートナーを洗い流し、政府の重要な参加の必要性を超える可能性があると信じています。中小企業が実際に月に到達して生産的になることが可能であることを実証したら、他の人が新しいビジネスと努力を計画することを可能にします。」
このベースがどこに行くのか、何をするのかについては、序文「低コストの月着陸に向けて」で説明されています。基本的に、提案されている月面基地は極の1つに存在し、南極にある米国南極基地をモデルとしています。 NASAまたは国際的なコンソーシアムによって運営され、約10人のスタッフ、年に3回ローテーションされるスタッフとフィールドサイエンティストが混在します。
自律的で遠隔操作されるロボット装置によって支援される基地での活動は、主に論文研究を行う大学院生によるフィールド研究の支援に集中します。居住者にとってのもう1つの重要な活動は、NASAが今後数十年で宇宙飛行士を派遣することを望んでいる火星で使用できるテクノロジーとプログラムの前例をテストすることです。
シリーズの数回にわたって、これは100億ドルという比較的低コストで実行できることが強調されています。この全体的な評価の概要は、「商業空間の機能と官民のパートナーを活用する進化可能な月面アーキテクチャの経済評価とシステム分析の概要」というタイトルの論文に記載されています。結論として：
「COTSプログラムなどの最近のNASAプログラムイノベーションの経験に基づくと、月への人間の帰還は、以前考えられていたほど高価ではない可能性があります。米国は、権威から5〜7年以内に、2つの独立した競合する商用サービスプロバイダーに対して約100億ドル（–30％）の推定総コストで人間を月面に戻すことを可能にしました。パートナーシップ方式を使用して、プロバイダーごとに約50億ドル。」
このシリーズで説明されている他の問題は、ベースの場所とその生命維持システムの性質です。 「月の工業化、経済開発、および定住のためのサイトの選択」というタイトルの記事では、北極または南極の地域のいずれかに位置する基地を対象にしています。 Skycorpの創設者兼CEOであるDennis Whigoによって書かれたこの記事は、ベンチャーキャピタリストと協議して開発された入力パラメーターを使用して、月面基地の2つの潜在的なサイトを特定します。
これらには、電力の可用性、広域にわたる低コストの通信、可能な水（または水素ベースの分子）と他のリソースの可用性、および表面の移動性の問題が含まれます。これらの評価によると、北極地域は太陽光発電への十分なアクセスがあるため、良い場所です。南極は、水の氷の存在により、（特にシャクルトンクレーターの）潜在的な場所としても識別されます。
最後に、確かに重要なことですが、このシリーズでは、地球上の人々に広範囲の利益をもたらす可能性のある経済的機会の問題を探ります。これらの中で最も重要なのは、宇宙太陽光発電（SSP）を作成する可能性です。この概念は、化石燃料への人類の依存と地球ベースの太陽光発電の限界に対する可能な解決策として検討されてきました。
地球ベースのソーラーコレクターは気象現象（つまり天気）と地球の日周サイクル（昼と夜）によって制限されますが、軌道に配置されたソーラーコレクターは24時間太陽からエネルギーを収集することができます。ただし、発売とワイヤレスエネルギー伝送コストの問題により、このオプションは経済的に魅力がありません。
しかし、「月面ベースの自己複製ソーラーファクトリー」で説明されているように、月面に工場を設立すると、コストを4分の1に削減できます。この工場は、自己複製システム（SRS）を使用して太陽物質衛星を月の材料から構築し、それ自体の複製を構築し、線形電磁加速器（別名マスドライバー）を介して静止地球軌道に配備することができます。
シリーズの最も重要なテーマは、月面基地が民間部門と公共部門の両方とさまざまな国の間の協力の機会をどのように提示するかです。 ISSは例を繰り返し使用しています。これは過去10年間、NASAの商用軌道輸送サービス（COTS）などのプログラムから大きな恩恵を受けており、ステーションへの費用対効果の高い輸送サービスの取得に非常に成功しています。
したがって、NASAとCOTSの恩恵を受けた企業がこのモデルを月に拡張したいと考える理由は理解できます。これは、月面商用軌道転送サービス（LCOTS）プログラムと呼ばれることが多いものです。月に人間の存在を確立することとは別に、この取り組みは、今後数年で火星に手頃な価格でつながる可能性のある技術と能力の開発を促進するという知識をもって行われています。
確かにエキサイティングなアイデアです。月に戻り、そこに人間が永遠に定住するための基礎を築きます。宇宙探査というより大きな文脈で考えると、月への基地が宇宙にさらに到達するのにどのように役立つかについても、ワクワクします。火星、小惑星帯、おそらく太陽系の外側とそれ以降。
そして、各ステップで、資源の利用と科学的研究の機会はそれに応じて拡大します。夢のように聞こえるかもしれません。しかし、1960年代の終わりまでに人を月面に置くという考えもそうでした。特定の経験から学んだことが1つあれば、別の世界に足を踏み入れても、永続的な足跡が残ることです。
