巨大な装置であるが、図3(a)のように、地球の大きさから見れば小さな「日傘」であるともいえる。この「日傘」は日射を遮ることを目的とした装置であるが、同時に地表や大気からの再放射を遮ってはいけないので、光の透過方向によって透過率(反射率)の異なる材料や、日射と再放射の波長の違いを利用する波長選択性材料を用いるとともに、日射のない夜間の再放射を阻害しないよう昼夜で面積や姿勢を制御する必要がある。この「日傘」をどのように大気圏外に保持するかが次の課題である。地上からこの装置を支えて保持することは現実的ではないから、大きな人工衛星として宇宙空間に設置するのが適当であると考えられる。すれば、外力の影響を受けることが少なくなるため、薄膜構造を採ることができるであろう。した装置を地球近傍の宇宙空間に「絶対静止」させることは物理的にできないため、地球を周回させる必要がある。その具体的方法やそれに付随する課題については次稿で検討いただくが、この装置が地球を周回する場合、「日傘」は常に日射に正対しないし、地球の裏側に入ったときにはその機能を失うから、これを考慮した面積が必要となる。km四方)と見積もることができる。図3(b)では、赤道上空を一斉に周回する衛星として「日傘」を描いてあるが、局所的な日射の遮断による気候への影響を抑制するためには、「日陰」が地表面を満遍なく通過することが望ましいため、様々な軌道の衛星の組み合わせとしてこの機械を実現することが適当であるといえる。kmを越える膜構造物を宇宙空間で形作る工法が問題になろう。した構造物を宇宙空間で形作ることができたとしても、その軌道や姿勢を適切かつ安全に制御する技術も必要である。このことについても、次稿において検討と考察いただく。一つの技術的課題は、日射を遮り地表等からの再放射を透過させる薄膜材料の開発である。太陽日射と地表等からの再放射は、それぞれの温度レベルの違いによりピーク波長が大きく異なるが、いずれも広いスペクトルを有するため、適切な波長域で透過・反射を制御できる材料が必要になる。「機械」として「望んだときに望んだだけの効果を得る」ためには、透過・反射性能を外的に制御できることが望ましい。これについては、将来の材料開発に期待したい。大きな課題は、こうした機械を設置・運用するために必要な資金であろう。m2の膜状構造物を持つ衛星を打ち上げようとしているが、そのコストは$5.45M(約6億円)といわれる(3)。kmを越える衛星を宇宙空間に展開するには莫大な費用が必要となることは想像に難くない。した費用の捻出には、経済原理を活用することが適当であろう。2010年にJAXAが打ち上げた小型ソーラー電力セイル実証機IKAROSにはセイル上の一部に薄膜太陽電池が設置されており、太陽光による発電が確認されている(4)。Wのエネルギーを得ることができる。J)の年平均値に匹敵するから、この装置が実現すると地球上のエネルギー消費をすべて宇宙太陽光発電でまかなえることになる。してエネルギーを地上に送ってしまうと、その分、地表のエネルギー収支はプラスに転じるが、地上で利用されている化石燃料などによるエネルギー消費が抑えられれば、「地球を冷やす」機能への影響は最小限に抑えられるし、化石燃料由来のCO2排出も減少して、原画の作者の意図する理念を実現することに寄与しよう。した大面積の「日傘」が上空を周回していることを利して、原画にある「雪の花や氷の花火」を地上からのプロジェクションマッピング技術によって描けば、日中でも上空通過を肉眼で観察できるであろうことから、作者のコメントにある「見ている人も楽しめる」という機能も実現可能である。これがビジネスとして成立するためには、例えばマイクロ波送電などの宇宙太陽光発電に関する技術課題の解決に加えて、初期投資などの経済的なスキームの確立が不可欠であることはいうまでもない。宇宙への再放射を増大させることで地球のエネルギー収支のインバランスを是正する方法も考えられる。図1に示されている結果によると、地表から宇宙に向かう再放射は、地球に降り注ぐ太陽日射の117%に相当し、これだけだと地球のエネルギー収支はマイナスである。現実には大気や雲による吸収・反射や再放射があり、宇宙に放出される量は70.5%に留まる。地表から放出されたふく射のうち大気や雲を通り抜けて直接宇宙に放出されるのは、太陽日射の11.8%(地表からのふく射の10.1%)だけである。したがって、もし大気や雲の状況を変えずに地表の状態のみを変えて地球のエネルギー収支のインバランス(太陽日射の0.2%相当)を是正しようとすると、地表における放射を1.7%増加させる必要がある。地表の平均放射率は、図1の太陽日射の地表での反射分の割合から、約0.8775である。この放射率を増加させて地表から宇宙に向かう再放射量を1.7%増やすためには、地表表面の放射率を0.8924とすることが求められるが、地表すべての放射率を変化させるのは現実的ではないし、「地球を冷やす機械」としての成り立ちからも望ましくない。そこで、地表の一部分を高放射率の物体で覆うことで、平均放射率を求められる値にすることを考える。km四方)と求められる。この大きさは最大の砂漠であるサハラ砂漠の面積の6.75倍、陸地総面積の42%にあたり、「機械」として地上に実現するスケールを越えている。日射のあたる昼間部分の地上に高放射率物体を設置すると吸収エネルギー量が増大するから、夜間部のみにこれを展開することが必要となって、さらに実現可能性は遠のく。これらのことから、地表から宇宙への再放射を増大させることで「地球を冷やす機械」は、今後期待される技術革新を踏まえても、想定しないことが適当であると判断できる。本稿では、「地球を冷やす機械」の作者の意図を全地球規模で実現するための方法を、主にその原理と規模感の視点から論じた。解決に加えて、さらに大きな視点で検討しておくべきことが残されている。ような複雑系の現象への予期せぬ影響の波及である。した事柄は本会の範疇を超えているように思われがちであるが、本来、機械とは人々や社会、地球環境に影響を及ぼしつつ機能するものであり、今回の「機械」はそれが顕著に現れた事例の一つであるといえる。前回にも記したが、子供たちの「飛躍した概念」の実現に真摯に向き合うことで見えてくることは多い。した取り組みを通して得られる「わくわく感」が次の科学技術を模索するきっかけになることもあろう。人々や社会、環境との連携と対話に注力しつつ、現在は荒唐無稽と捉えられる「飛躍した概念」を形にするためのバックキャスティングに多くの人々が取り組む雰囲気と環境を作り出すことこそが、子供たちの夢を実現するための最大の課題であるように思われる。引き続き、会員諸兄のご批判と積極的な議論をお願いしたい。Engineers.。