トラブル時に遠方の地球頼れずhttp://www.sankei.com/premium/news/170910/prm1709100004-n1.html人類はいよいよ、月より遠くに行動範囲を広げる。米ベンチャー企業、スペースX社などを率いるイーロン・マスク氏が2024年までに火星に有人宇宙船を送り込むことを計画しているほか、米航空宇宙局(NASA)なども火星への有人飛行計画を温めている。火星が月と決定的に違うのが地球からの距離で、交信が返ってくるまでに数十分かかる。いざというときに頼れないNASAの優秀なスタッフ陣に代わる右腕として期待されるのが、スーパーコンピューターだ。国際宇宙ステーション(ISS)に荷物を運ぶスペースX社のドラゴン宇宙船を載せたファルコン9ロケットが8月14日、フロリダ州のケネディ宇宙センターから打ち上げられ、2日後に無事、荷物が積み込まれた。ドラゴンは米スペースシャトルの退役後、地上からISSへの物資輸送を担う代替経路の一つ。約3トンの荷物の中で53キロというわずかな重さだが、火星飛行の安全面で重要な役割を担うかもしれない機器が届けられた。大手コンピューターメーカー、米ヒューレット・パッカード(HP)の市販スパコン「アポロ40」をベースとする宇宙用スパコン「スペースボーン(宇宙搭載)コンピューター」だ。火星は太陽を中心に地球の約1・5倍遠くを回っている。このため、火星へ飛行中の宇宙船は、太陽と地球の距離(1天文単位)の0・5~2・5倍程度、地球から離れることになる。アポロ宇宙船で人類初の月面着陸に成功したアームストロング船長との交信記録などでも若干の時間差を感じるように、地球と月の間は光の速さで約1秒かかる。火星飛行で地球から2・5天文単位離れれば、光の速度でも片道20分、往復で40分もかかる。宇宙船が火星に刻々と近づくにつれて、これまでにない高精細な火星表面の地形が分かってくるので、どのような軌道でどこに降りるのかを改めて検討することになるだろうが、そうした状況で最も安全な着陸場所を選ばなければならない。具体的には、スパコンで人工知能(AI)を動かして地形を解析したり、ある動作に対してリアルタイムでシミュレーションを行ったりして実際の行動を決めることが考えられる。故障やトラブルが起きたときには、AIで事故原因を探る必要がある。地球のそばならば、NASAのスタッフに指示を仰げばいいが、火星ほど離れていれば待っている間にも事態は刻々と進展する。それは人間を介した交信であろうと、データ回線を通じて地上に置いたスパコンを操作しようと同じだ。距離が長くなればなるほど通信経路の確保自体が難しくなる。地上から宇宙船に信号を送るには、届く頃に宇宙船が進んでいる場所を予測してビームで絞り込んだ電波を発信することになるが、エンジンの不調などで姿勢や軌道がいったん乱れると場所の予測が難しくなり、通信の復旧も困難になる。このため、人類が月より遠くに足を延ばすということになっていよいよ、スパコンを船内に持ち込む必要が出てきたというわけだ。今回のISSで行うスパコン実験は「宇宙スパコン時代」の第一歩に過ぎないが、スパコンを宇宙でも正常な機能のまま使えるようにする重要な新技術の実証でもある。放射線、太陽フレア、隕石などの衝撃リスク宇宙では放射線、太陽フレアによる影響や、微小隕石による衝撃、電源や冷却の不安定さなど、コンピューターの安定性を妨げるさまざまなリスクにさらされる。放射線を通さない厚い鉄板や衝撃吸収材で覆うなどの対策もあるが、HPの宇宙用スパコンはハード的な改変ではなく、時間や費用がかからず、重量も増加しないソフト的な方法で対策を施している。具体的には、コンピューターシステムの速度をリアルタイムに調整して、環境要因によるエラーを軽減するというものだ。HPの副社長でプロジェクトの主任研究員を務めるエン・リム・ゴー博士は「一連の実験が成功すれば、火星に行く顧客はそのソフト的な対策システムを利用することで、最新のスパコンが使えるようになる」と話す。これまで、宇宙に持っていくパソコンなどは数世代遅れた実績のある機種というのが基本だったが、今回の実験は、宇宙での不安定性をソフトでカバーする方式の幅広い波及効果も狙ったものとなっている。「2001年宇宙の旅」や「機動戦士ガンダム」など、映画やSF小説に登場する月面基地。研究チームから発表されました。10年前に打ち上げられた日本の月探査衛星「かぐや」の観測データを詳しく分析した結果、月の地下に長さが50キロにもなる巨大な空洞が存在することがわかったのです。東京の都心から江ノ島までに匹敵する長さのこの巨大空洞。宇宙から降り注ぐ放射線や300度近くにもなる月面の温度差など、過酷な環境から人類を保護し、月での最適な居住空間になるかも知れません。JAXAの研究チームは、数万人が住む月面都市も作れる大きさだと言います。世界各国が、再び月を目指す構想を発表する中、初めて見つかった月の巨大な地下空洞はどのような可能性を秘めているのか。悠)地下空洞は地球の方を向いた場所に巨大な地下空洞が見つかったのは、月面最大の火山地帯「マリウス丘」と呼ばれる場所です。「マリウス丘」は、月の表側、つまり地球の方に向いた場所にあり、地上から望遠鏡でも見ることが出来ます。発見のきっかけとなったのは、2007年に打ち上げられた日本の月探査衛星「かぐや」の観測データです。月の軌道を1年半にわたって回りながら、レーダーなどで調べた月内部のデータを詳しく分析した結果、その存在が明らかになりました。注目されるのは、その大きさ。幅およそ100メートル、高さ数十メートル、全長はなんとおよそ50キロにもなります。都心から江の島までが地下空洞でつながっているイメージです。この地下空洞は、「溶岩チューブ」と呼ばれる火山の溶岩が溶けた後にできた空洞とみられていて、「マリウス丘」で火山活動が活発だったおよそ35億年前に誕生したと推定されています。このタイプの地下空洞は地球にも数多く存在し、日本では富士山のふもとに存在します。中でも天然記念物に指定されている「西湖コウモリ穴」は観光地としても有名です。人類の生存により適した環境この月の巨大地下空洞が注目を集めるのは、これまで人類が住むには適さないと思われていた月のイメージを変える可能性があるからです。月は地球からの距離が38万キロと最も近い天体ですが、地上と月面の環境は大きく異なります。大気に覆われておらず、地磁気がない月の表面には、宇宙からの放射線やいん石がそのまま降り注ぎます。月表面の放射線量は年間100ミリシーベルトから500ミリシーベルト。地上の300倍から1400倍です。NASA=アメリカ航空宇宙局は、宇宙飛行士が一生に浴びる放射線の許容量を4シーベルト以下とガイドラインで定めていますが、人生80年とすると、月面では1年間に許容される放射線量を1か月から半年で浴びてしまいます。月面の温度は、昼は摂氏110度まで上がり、夜は摂氏マイナス170度まで下がるとされ、その温度差は300度近く。人が活動するには極めて過酷な環境です。これまで人類は1969年から1972年にかけて、アメリカのアポロ計画で6回、月面に到達していますが、滞在期間は、最長でも3日間です。これに対し、月面の地下空洞は、中に入れば人類の生存により適した環境になります。空洞内部の温度は、推定マイナス20度。地球上のふだんの生活に比べれば寒いですが、なんとかなりそうなのです。空洞内は、気密性が高いため、出入り口を塞いで気圧や温度を調節できれば、宇宙服を着なくても、人が活動できる天然の宇宙ステーションができる可能性さえあるということです。地下の岩石は水を含んでいる可能性も指摘されています。岩石から水を取り出す技術が確立すれば、生活用水にできるかも知れません。有人探査を行うための月面基地としてだけでなく、一般の人が月面旅行を楽しむためのホテルなどを備えた月面都市も建設可能かも知れません。JAXA=宇宙科学研究所の春山純一助教は「非常に危険な月面に対し、地下空洞は安全だ。月の地下に基地、さらに村、都市を作ることで人類の活動領域が大きく拡大すると考えられる」と話しています。有人宇宙活動で再び月に注目が実は今、月は、人類の宇宙活動のターゲットとして再び注目を集めています。人類が月に立ったのは、1969年から72年にかけてのアポロ計画で、その後、40年以上、月への有人探査は行われてきませんでした。この間、人類が宇宙活動の主な舞台としてきたのは、地球の上空400キロを回るISS=国際宇宙ステーションです。アメリカ、日本、ロシア、カナダ、それにヨーロッパが共同で運用するISSでは、放射線や無重力状態が人体に与える影響を調べたり、食料としてレタスなどの野菜を育てる研究など、人が宇宙で活動していくための基礎的な研究が続けられてきました。ISSの運用は2024年までとなっていて、その後の運用方針は決まっていません。した中、ISSで得られた知見を生かして、月やさらに遠い火星など「深宇宙」=ディープスペースを目指す構想が次々と発表されています。この中で月は、より遠くの宇宙に向かうための中継基地や、宇宙空間で人類が生活するための技術実証の場として注目が集まっているのです。アメリカは今月、トランプ政権の下で初めての国家宇宙会義を開き、ペンス副大統領が、アメリカ人宇宙飛行士を再び月に送り、火星から先に向かうための基盤を作ると発表しました。NASAは、月の近くを回る宇宙ステーションを2020年代後半までに完成させる構想を発表していて、先月、ロシアの宇宙開発公社と共同開発することで合意しました。ヨーロッパ宇宙機関も有人の月面探査を検討していて、月の土を使って月面に基地を作る構想を発表しています。このほか、ロシアや中国なども有人の宇宙探査を検討しています。日本ではことし6月にJAXAが2025年以降に日本人宇宙飛行士を月に送る計画を提案していて、今後議論が行われることになっています。今回見つかった地下空洞を利用する新たな有人月面探査の構想が発表されるかもしれません。最終的な目的地は、地球に最も近い惑星、火星です。火星は、質量がおよそ地球の10分の1。自転の周期は、地球とほぼ同じで24時間40分ほどです。月よりも豊富に水が存在するとみられ、生命が存在する可能性も指摘されるなど、人類が生存してくためには月よりも適していると考えられています。NASAが2030年代の有人火星探査を目指す計画を発表しているほか、アラブ首長国連邦が100年後の火星移住計画などを打ち出しています。民間でも、アメリカの宇宙開発ベンチャー「スペースX」が将来的な火星移住を目指して2024年にも有人の宇宙船を火星に着陸させる計画も発表しています。実際に移住するかどうかは別として、地球以外の天体に移住するための知見や技術を確立しておくことは、恐竜の絶滅など地球の歴史から考えても重要だと考えられています。これまで夢物語だった人類の宇宙への移住。ポスト国際宇宙ステーションの時代となる2025年以降の宇宙開発がどこへ向かうのか。SpaceXの新型ロケットとは?http://www.sankei.com/life/news/171021/lif1710210029-n1.html9月末、オーストラリアのアデレードで行われた国際宇宙会議(IAC)において、米SpaceXのイーロン・マスク氏が新たな野望をぶち上げた。そのビジョンの核となるのは、火星へ1度に100人を送り込むことができ、さらに地球上のあらゆる地点に1時間以内に飛行可能とする大型ロケット「BFR」だ。大型輸送システム「BFR」IACは世界的に有名な宇宙カンファレンスで、ここ数年はSpaceXのマスク氏が基調講演を行っており、その発言が注目されてきた。Rocket)という新たな輸送システムを掲げたのである。BFRは、SpaceXが開発を進めてきたロケットエンジン「ラプター」が31機搭載される第1段ブースターと宇宙船で構成され、全体で106メートルの長さになる。いう超大型ロケットだ。ラプターエンジンはこの1年間で40回以上の燃焼実験が行われている。BFRには8階分の居住区画があり、40の客室を備える。その収容力はエアバスA380の客室よりも大きく、火星飛行の場合には100人程度を同時輸送可能という。念頭に置いて開発されているのだ。2022年には火星に向けて2機の無人飛行が行われ、24年には搭乗員を乗せた有人飛行を行う計画だ。SpaceXでは将来的に火星に存在する水および二酸化炭素を用いて、ロケット推進剤を現地生産するための工場建設を目指しており、そのための基礎調査を行うことが目的とされている。驚くべきことにBFRは単に火星輸送専用システムではないのだ。マスク氏によると、SpaceXでは現在大型商業衛星の打ち上げサービスで活躍中のファルコン9などに代わり、将来はBFRに一本化していくという。同ロケットでは地球低軌道に最大250トンを打ち上げられるため、大型衛星を複数同時に打ち上げたり、小型衛星であれば数十機から数百機をまとめて打ち上げたりすることができるという。前回の記事では、ロケットを活用して素材や部品を宇宙に輸送し、その後ロボットが宇宙空間において大型構造物を組み上げる技術を紹介したが、BFRはある意味で逆の発想で、大質量の巨大衛星や体積が大きい宇宙望遠鏡など大型の宇宙構造物をそのまま輸送することも視野に入れて開発されているという。した大型構造物を構築するための経済性や効率性の考え方には業界でもいろいろな見方があるのが現状だ。宇宙への輸送だけではない。マスク氏はBFRを飛行機のように活用して、地球上なら世界のどこへでも1時間以内で飛ぶための輸送システムとして活用することも発表した。シンガポールが22分、東京とシンガポールが28分、ロサンゼルスとニューヨークが25分などであり、会場からも驚きの声が上がったという。安全保障市場におけるシェア拡大このように派手なコンセプトが目立つSpaceXではあるが、既存の打ち上げビジネスも着実に進展している。第1段ロケットの回収と再利用打ち上げに成功して大きなニュースを提供した同社だが、10月に大型通信衛星のEchoStarとIRDIUMを打ち上げる際には、2月に国際宇宙ステーション向けに物資輸送を行った際の機体を再利用した。再利用ロケットによる打ち上げ成功は3回目であり、オペレーションが徐々に確立してきている。第1段の再利用をすることによるコスト削減インパクトは30%程度と言われているが、現時点では価格にはあまり反映されていないという。次世代GPS衛星の打ち上げ契約を取得することで、安全保障市場に切り込んだ同社だが、9月には米空軍の無人スペースプレーン「X-37B」の打ち上げを初めて行った。Allianceが運用する大型ロケット「アトラスV」で打ち上げが行われていた市場だが、米空軍としては実績のあるアトラスVと価格競争力の高いファルコン9の双方を併用することで、リスクとコストを抑える目的があると推察される。将来的にはロケット打ち上げ以外の分野への進出も見据える。数百機から数千機の衛星で地球規模の衛星インターネットインフラを構築するプロジェクトでは、昨年ソフトバンクが10億ドルの出資を発表した米OneWebの取り組みが有名だが、SpaceXも同様のプロジェクトを「Starlink」という名の下に進めている。開発拠点を構える米シアトルで人材採用も進む。多方面で猛進を続けるマスク氏とSpaceXの動向を注視したい。