有人探検家を火星に送り込む際の注意を要する物流

人類が星に目を向けてきた限り、私たちは冒険に出て、遠く離れた場所を訪れることを夢見てきました。 そして、火星ほど多くの憶測の対象となっている場所はない。 今、私たちはついに、人類が別の惑星に足を踏み入れるという夢が、私たちが生きているうちに現実になるかもしれない場所に来ています。

私たちは人間を火星に送るために必要なテクノロジーを理解しており、ロボットミッションを火星に送り込んだ経験もあります。 それでは、私たちが次の大きな飛躍を遂げ、初めて有人ミッションを別の惑星に送るのはいつになるのでしょうか? そしてそれを実現するには何が必要でしょうか?

マサチューセッツ工科大学の宇宙専門家、ジェット推進研究所のベテランであり、 MOXIE は探査車パーサヴィアランスに搭載された酸素製造装置で、地球から火星までどのように到達するのか、そしてどのようにして初めて地上に降り立つのかを理解するために使用されました。 時間。

いつも15年離れてる

最近の火星探査への関心の高まりにより、実際に火星表面に人々を送り込むことがこれまで以上に近づいているように感じられます。 しかし、それは常に手が届かないように見える目標でもあります。

1960 年代と 1970 年代のアポロ計画の後、多くの宇宙愛好家は、私たちが到達して探査を続け、次の探査目標である火星に進むだろうと予想していました。 しかし、世間の関心は薄れ、アポロへの支持は枯渇し、それ以来人類は地球周回軌道から離れていません。

それまでの数十年間、人類はわずか 15 年以内に火星に足を踏み入れるだろうと多くの人が推測してきた。 必然的に私たちはすぐに赤い惑星に行き着くでしょう。 しかし、火星に人類を送り込む具体的で本格的なミッション計画はまだ実現していない。

私たちは現在、有人火星ミッションを実現する技術を持っており、このテーマへの関心が高まっています。 しかしヘクト氏は、宇宙コミュニティ、そして人類全体が、ミッションを実際に実現するための本格的な財政的かつ実際的な取り組みをまだ行っていないと主張する。 これをやろうと決めたら、それができるのです。 しかし、私たちはその約束を果たす必要があります。

「アポロを追いかけることもできたでしょう」とヘクト氏は語った。 「大変だっただろうし、危険もあっただろう。 しかし、今ではより安全に行うことができます。 あの時も行けたし、今も行けるよ。」

サイクル内の 1 つの魔法のスポット

有人火星ミッションがどのようなものかを想像しようとするとき、実際にここからそこへ行くための実際的な方法は 1 つだけです。 火星は太陽の周りを公転しているため、そこでの 1 年は地球の 2 年弱に相当します。 旅行時間を考慮すると、地球から火星まで旅行したい場合、26 か月のサイクルに 1 つの期間が存在することになります。 その旅が最も簡単です: 2 つの惑星が近く、いわゆるホーマン転送にロケットを送り込むことができるときです。 軌道。

「その 26 か月周期には、魔法の場所が 1 つあります」とヘクト氏は説明しました。 ロケットが適切なタイミングで地球から発射されると、火星の軌道と同時に交差する可能性があります。 「高速道路での車線変更のようなものです。」

他の軌道を使用して火星に航空機を送ることは可能ですが、それはより困難で危険であり、はるかに高価です。 したがって、この 26 か月のサイクルは、火星にミッションを送信できる時期に実質的な制限を設けています。 2020年夏に打ち上げられたNASAの探査機「パーサヴィアランス」、中国の「天文1号」、UAEの「ホープ」ミッションといった3機の探査機のように、火星ミッションがほぼ同時期に打ち上げられることが多いのはそのためだ。

そして、反対方向に戻る同様の機会もあります。 これにより、有人火星ミッションがどのようなものになるかについての実用的な枠組みが示されます: 6 か月または 7 か月の旅 地球から火星まで、地表では1年半強、さらに6、7か月かかる 戻る。 合計すると約 3 年間のミッションとなります。

これまでよりも長いミッション

この 3 年間の任務期間は、私たちがこれまで人員を派遣してきたよりも長い任務であるため、課題が生じています。 月へのミッションはわずか数日で終わり、国際宇宙ステーションでの乗組員のローテーションは通常 6 か月から 1 年続きます。

火星の地表に約 18 か月間滞在することで、本格的な科学や探査を行う機会が得られますが、それにははるかに大きなリスクも伴います。 火星ミッションで問題が発生した場合、地球から援助や物資を送るのは不可能ではないにしても、非常に困難になります。 何か問題が発生した場合、宇宙飛行士は自分自身で対処することになります。

「この付近にいる人は誰も、ここが安全だとは幻想を抱いていません」とヘクト氏は語った。 から 放射線被曝による健康への脅威 打ち上げ時と着陸時のリスクについて 発生する問題について 1年半を窮屈な環境で過ごす 宇宙服なしでは外出できない場所：「それは危険な冒険です。」

そのため、有人ミッションの計画の焦点は、誰かが地球を離れる前に、できるだけ多くの重要な装備を適切な場所に準備することです。 宇宙飛行士へのリスクを最小限に抑えるために、26 か月サイクルの前の期間に機械や機器を惑星に送り、宇宙飛行士の到着に備えます。 酸素や水など、宇宙飛行士の最も基本的なニーズがすでに満たされていることを確認する必要があります。

ヘクトのMOXIEプロジェクト これは、有人火星ミッションを可能にし、そのリスクを軽減する技術の一例です。 これは、火星の大気中に豊富にある二酸化炭素から酸素を生成する方法であり、少量の このテクノロジーのバージョンは現在パーサヴィアランス探査機内に搭載されており、数回の実行に成功しています。 すでに。 この技術のより大型のバージョンは、大きな酸素タンクとともに火星に送られ、火星乗組員の到着に備えて酸素で満たされる可能性がある。

月から火星まで？

NASAは、今後のアルテミスの月探査ミッションで有人宇宙探査に戻ることを計画している。 同機関は一貫して、月へ旅行する理由の一つは、月への有人ミッションの準備であると述べている。 火星。

元 NASA 長官のジム・ブライデンスタイン氏は最近の報告書の中で次のように述べています。 現在、人類は4年以内に月に戻り、持続可能な月探査を確立しています。 この 10 年の終わりには、月が赤い惑星への重要な足がかりであることがはっきりとわかります。 月で暮らし、月で働くことを学ぶことは、私たちが太陽系のさらに遠くにある生命を探す中で、次の大きな飛躍にますます近づくことになるでしょう。」

しかし、月でのミッションが火星でのミッションとどの程度似ているかは、宇宙コミュニティで議論されている問題です。 有人宇宙探査は、将来の取り組みに役立つ知識、技術、手順の構築に役立つと主張する人もいます。 アルテミス宇宙飛行士のケル・リンドグレン氏がデジタルトレンドに語った アルテミスのミッションの目標について彼にインタビューしたときのことだ。

しかし、ヘクトのように、月に行くことで火星探査についてどれだけ学べるか懐疑的な人もいる。 「正直に言うと、この2つの共通点を見つけるのに苦労しています」とヘクト氏は語った。 彼は、旅行期間、重力、塵環境の点で火星と月の違いを指摘した。 宇宙飛行士が遭遇するであろう大気の有無、それが着陸にどのような影響を与えるか、そして存在する資源について。 利用可能。 「私はそれが踏み台だとは思っていません。」

火星のことになると、ヘクトはこう言いました。「どこか他の場所に行って練習しているとは思えません。 しかし、小惑星か月かは関係なく、どこにでも行くことで地球外での活動経験が得られるという人々の考え方は理解できます。」

火星へのミッションに賛成している人たちが月への訪問に反対しているわけではない――宇宙探査の支持者は一般的にそうである） あらゆる種類のミッションをさらにサポートします。むしろ、火星に旅行したいのであれば、火星とその独特な世界に焦点を当てるべきです。 課題。

赤い惑星のマクマード基地

火星の未来都市や、数百人、場合によっては数千人をそこに長期居住させることについては、たくさんの話題があります。 しかし、この突飛なアイデアがすぐに実現する可能性は低い。 むしろ、より現実的なビジョンは、南極のマクマード基地のような科学研究の前哨基地であり、数人の宇宙飛行士が18か月交代でそこで過ごすことになるだろう。

20～25年以内に火星への最初の有人ミッションを立ち上げ、今後数十年以内に火星に研究拠点を設置することは実現可能だろう。

このようなミッションを単一の国によって計画および実行することは可能かもしれませんが、異なる国が関与した場合には、より強力なミッションが存在する可能性があります。 現在、NASA は欧州宇宙機関 (ESA) や日本の宇宙機関などの他の宇宙機関と緊密に協力しています。 宇宙庁（JAXA）だが、米国と宇宙ミッションにおける最大のプレーヤーの1つである中国との間には亀裂がある。 これらの異なる機関が将来の火星ミッションで協力する意思があるかどうかはまだ不明だ。

「（火星への）最初のミッションには、NASAだけでなく米国だけも参加することを願っています」とヘクト氏は述べた。「できれば中国も参加して、失敗点が1つだけではないようにしたい。 パートナーの一人が別の場所に行くことを決めても、それは続くでしょう。」

このプロジェクトに関与するのは政府機関だけではありません。 SpaceX、Blue Origin、Boeing などの企業はいずれも宇宙ミッションに深く関わっており、 彼らは、将来の火星ミッションに下請け業者として、さらにはプロジェクトマネージャーとして関与することが期待できます。 良い。

なぜ火星に行くのですか？

火星への有人飛行の話が持ち上がるたびに、その時期や計画に反対する人が必ずいます。 そのような事業にはお金が必要であり、このお金は今後の問題の解決に費やしたほうがよいと主張する 地球。 そして間違いなく、特に昨年は、住宅、教育、医療など、多くの人々の基本的なニーズをサポートするはずのシステムに亀裂が入っているのを目にしました。

しかし、私たちは生活の基本的な要件を満たすためだけにお金を使っているわけではない、とヘクト氏は指摘します。 彼は、火星に新しい科学機器を設置するために100万ドルの資金を必死でかき集めようとしたこと、そしてスーパーボウル中に流れる広告を見るためにテレビをつけることを説明した。 30 秒間のスポットごとにかかる費用は、彼の機材の数倍の金額を支払った可能性があります。

「我々はスーパーボウルの広告など、あらゆる種類の愚かなことにお金を費やしている」と彼は語った。 「そして、それらの非常に多くは、スポーツであれ、図書館であれ、芸術であれ、音楽であれ、公園であれ、私たちの個人的な人生の楽しみや充実感に関係しています。 私たちがお金を使うのが食べ物と住む場所だけだとしたら、私たちは社会にとって非常に悪い言い訳になってしまうでしょう。」

宇宙探査に関して言えば、私たちには教え、インスピレーションを与える機会があり、そしておそらく最も重要なこととして、宇宙とその中での私たちの位置についてさらに理解する機会があります。 もし、私たちがどこから来たのか、そして私たちは宇宙で孤独なのかという、人生における最大の疑問のいくつかに答えたいなら、私たちは地球を超えて探検する必要があります。

探検からわかること

火星探査の支持者の多くは、地球について特別なことが学べるため、火星に旅行するべきだと主張するでしょう。 勉強から 太陽系で最も古い岩石のいくつか 地球の形成について学ぶこと 気候 気候変動という差し迫った問題について洞察を得るには、火星での発見が地球上の生活を改善できる可能性がある方法がたくさんあります。

しかしヘクト氏にとって、このように宇宙ミッションを正当化しようとすることは「歴史に反することだ。 確かに、（探検には）目に見えるメリットが常にありました。 しかし、私たちはそれらを予測するのがあまり得意ではありません。 それが素晴らしいところです。 新しい場所に行って探検すると、予想もしなかった何かを学ぶことができます。」

火星で何が発見されるかは、実際に火星に行くまでわかりません。 これは、ペニシリンや X 線の偶然の発見から、 アポロ月面ミッションのために開発された技術 より優れた腎臓透析装置と消防士のための保護具の改善につながります。

そして、技術や科学的知識の発展には実用的な利点を超えて、探求すべきより深い推進力があります。 「知識の追求こそが私たちを人間たらしめるものなのです」とヘクト氏は語った。

「初めて 2 つの石をぶつけたときから、私たちはこれを続けてきました。 私たちは知識を追求します。 そして、新しい場所の探検。それが、海底を含め、地球上で人類が足を踏み入れたことのない場所がない理由です。 それが私たちのやることなのです。」

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