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月の資源から数十億ドルを稼ぐ競争が進行中です。ここまでの話

1969 年から 1972 年にかけて、NASA は 12 人の宇宙飛行士を月面に着陸させました。ニール アームストロングの有名な最初の一歩から始めて、彼らは月面を探検し、私たちの知識を向上させるための実験をそこに残し、隣人の歴史と起源について学ぶことができるように月の岩を返しました.

しかし、これらの歴史的な偉業を達成することは決して安くはありませんでした。 The Planetary Society の最近の見積もりによると、今日のお金でのアポロ計画の総費用は 2,800 億ドルでした。これは、世界の国々の 78% の GDP を上回っています。 1970 年代以降の米国の GDP の変化を考慮して値を調整すると、その数値は 6,410 億ドル程度になります。

最終的に、そのお金は、すでに6回行われた何かへの支出を認可することにますます消極的になっている納税者からのものでした.学校や病院は人々の心に寄り添う傾向にあります。

今日に早送りすると、私たちは別の宇宙競争の真っ只中にあり、数年後にはかなりの数の宇宙船が月に向かいます.では、何が変わったのでしょうか?

第一に、納税者はもはや法案全体を負担していません。過去 10 年間で、Elon Musk の SpaceX などの有名企業が率いる民間宇宙企業の数が爆発的に増加しました。再利用可能なロケットを開発することで、宇宙に行くためのコストを大幅に削減しました。 NASA はすでに SpaceX の技術を使用して、宇宙飛行士と物資を国際宇宙ステーションに届けており、月への着陸船の送信でも協力する契約を結んでいます。

彼らはまた、潜在的な新しい収入源である宇宙旅行にもたどり着きました。これらの再利用可能なロケットは、天体クルーズ船に変わる可能性があり、世界の億万長者が月を周回して月に戻る 1 週間の航海を楽しむことができます。彼らは、月そのものに時間を費やして、地球がそのゴツゴツしたクレーターのある表面から昇るのを見ることさえできました。彼らが支払う目を見張るような金額は、その後の月面探査に資金を提供するために使用できます。

第二に、月への最近のミッションは、月に人類の恒久的な存在を構築し、宇宙採掘の新しい産業を開始するための鍵となる重要な資源の本拠地であることを確認しました.企業はドルの兆しを見せ始めており、探査ミッションに投資して、そこにあるものとそれを抽出する可能性をさらに調査しています。宇宙旅行は、そうでなければ損失をもたらす探査の費用を賄うのに役立つ可能性があります。

次に、月に行く本来の動機があります。それは、地政学的な自慢の権利です。中国のような新興の超大国は、タイコノートを月面に着陸させたいという願望を隠していません。彼らが月面に送る着陸船とローバーの数は、次の 10 年間の強さと力のショーに備えて増加し始めています。 NASA も 10 年が経過する前に宇宙飛行士を月に戻す計画を立てています。

どうやら、宇宙競争は順調に、そして真に復活したようです。

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ミッションは何を見つけますか?

最終的な目標は、月面に人類が常駐することです。これは、宇宙飛行士が日常的に生活し、働くことができる基地です。今後数年間に月に向かうミッションの多くは、これを成功させる方法を学ぶのに役立ちます.

多くの活動が見られる地域の 1 つは、月の南極です。そこには、宇宙飛行士の命を維持するための貴重な資源である水があるからです。ロンドン大学バークベックの宇宙資源専門家であるイアン・クロフォード教授は、「水の氷が恒久的に陰になっている極クレーターに隔離されているという証拠はかなり前から増えてきました。

インドの天文学者は、2008 年にチャンドラヤーン 1 衛星で月周回軌道から水を初めて発見しました。その後、NASA は、1 年後に LCROSS 宇宙船を月の南極近くのカベウスと呼ばれるクレーターに故意に衝突させたときに、放出された噴煙の中に水を検出しました。最近のミッションでは、水の氷がどこに隠れているかを突き止め始めています。

今後のミッションはこのクエストを継続し、軌道から地域をさらに調査し、ローバーは地表を探索します。中国は小型の飛行探査機を計画しています。 NASA はおそらく 2026 年にアルテミス III で宇宙飛行士を月に送り返すことを計画しており、彼らが向かう場所は南極地域です。

同時に、NASA は、ルナ ゲートウェイとして知られる月の周りに軌道前哨基地を建設することを計画している国際協力の一部です。間に合うように準備ができれば、アルテミスの宇宙飛行士が月面に向かうためのステージング グラウンドとして機能します。ただし、地球からの信号の移動時間によって引き起こされる 1.3 秒の遅延なしに、リアルタイムで月面車を運転する場所にもなります。

月やその周りに恒久的に住むための大きな障害の 1 つは、放射線です。地球の磁場と大気の保護がなければ、月に住む人々は太陽と宇宙全体からの高エネルギー粒子にさらされることになります。今後のいくつかのミッションでは、この重大な危険から宇宙飛行士を保護する方法をよりよく理解できることを期待して、これらの放射線レベルを測定しようとしています.

私たちが解決したい科学的なパズルもあります。アポロの宇宙飛行士が持ち帰った月の岩石は、月の形成と歴史について貴重な洞察を与えてくれましたが、それらをどのように解釈するかについては多くの意見の相違があります。ロボット サンプル リターン ミッションは、月面のさまざまな場所からより多くの月の岩石を持ち帰り、月がまだ火山活動をどの程度活発に行っているかなどの疑問に答えるのに役立ちます。

産業側では、月の採掘を実現するためには、月の物質を回収することが重要なステップです。 NASA は、Astrobotic や Intuitive Machines などの民間宇宙企業と提携して、商用着陸船を地表に打ち上げる可能性をテストしています。これから見ていくように、そう遠くない将来に大きなビジネスになる可能性があります。

月にはどのような資源がありますか?

メタル

化石燃料から完全に脱却するには、インフラストラクチャの構築方法を大きく変える必要があります。電気自動車、ソーラー パネル、風力発電所の数を大幅に増やすには、その希少性から「レア アース」として知られる膨大な量の金属が必要になります。

アポロ宇宙飛行士によって地球に持ち帰られた月の岩石は、月にもこれらの資源の一部が含まれていることを示しました。クロフォードによれば、それらを抽出するのは難しいかもしれません.それでも、彼は私たちがまだそれを行うかもしれない状況を想像することができます. 「経済的には悪いかもしれませんが、環境的には有益です」と彼は言います。

これは、磁石に使用されるネオジムなどの希土類金属を抽出すると、周囲の環境が高レベルで汚染されるためです。この慣行が地球上で許すにはあまりにも汚く、環境に有害であると私たちが考える時が来るかもしれません.それでも、どこかからそれらの金属を入手する必要があります。月はより高価ですが、より環境に優しい選択肢となり、数兆ドル規模の市場につながる可能性があります.

ヘリウム-3

私たちはエネルギー危機の真っ只中にいます。私たちは化石燃料から身を引き離したいと考えていますが、その間に、COVID によって引き起こされたサプライ チェーンの混乱とウクライナのような地政学的緊張のおかげで、石油とガスに鼻からお金を払い始めています。

核融合は、私たちのエネルギー問題に対する潜在的な解決策として、長い間称賛されてきました。そのアイデアは、太陽が水素をヘリウムに変えることによってエネルギーを生み出す方法を模倣することです。これにはさまざまな方法があります。 1つは、希少なタイプの水素(重水素と呼ばれる)とさらに希少なタイプのヘリウム(ヘリウム-3)を組み合わせることです。その結果、より従来型のヘリウム (ヘリウム 4)、陽子、および大量のエネルギーが得られます。

海水から重水素を抽出することはできますが、ヘリウム 3 は地球上では非常に希少であるため、現在、1 キログラムあたり 140 万ドルで販売されています。静寂の海や嵐の海のような月の一部では、表面物質に 20 ppb のヘリウム 3 濃度が含まれています。保護のための磁場や大気がなければ、月面は太陽風にさらされ、そこにヘリウム 3 が堆積します。

需要と供給の経済学により、ヘリウム 3 を月から持ち帰ると価格が大幅に下がることになりますが、現在のレベルでは、月には約 1.5 千兆ドル相当のヘリウム 3 があります。

地球に豊富にあるものを 1 つ挙げるとすれば、それは水です。ここには 10 億立方キロメートル以上の物があります。しかし、水も非常に重く、1 立方メートルの重さは 1 トンにもなります。それを地球の低軌道に乗せるには、ましてや月に行くには100万ドル以上の費用がかかります。したがって、すでに宇宙にある水は、その重さを金で表す価値があります。これは、水の用途が広いことを考えると特に当てはまります。宇宙飛行士が飲んだり掃除したりするために必要なだけでなく、水の中にあるものは特に価値があります。

水分子は有名な H2 です O – 1 つの酸素原子に結合した 2 つの水素原子。液体酸素と液体水素の両方がロケット燃料として使用されます。これらの 2 つの要素は、電気分解を使用して水から分離できます。これは、電流が水を通過するのを見るプロセスです。国際宇宙ステーションに搭乗する宇宙飛行士は、酸素供給のためにすでに宇宙ステーションに依存しています。

NASA は、2023 年後半に月面の南極に Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) を着陸させる予定です。月、火星、そしてその先へ」

水は非常に貴重であるため、月は太陽系の燃料補給ステーションになる可能性があります。重力が地球の 6 分の 1 しかない月面から水を取り出すことは、はるかに魅力的です。 2019 年の研究では、「月で生成された水の現在の価値は 1 トンあたり 1,000 万ドルであり、この価値は地球から水を供給するための現在のコストに基づいている」と計算されています。 NASA は、月には 6 億トンの水の氷があると推定しています。

月の資源を所有するのは誰?

月のエーカーをあなたに売ろうとする人がいます。地階で 25 ドルというお買い得価格であなたのものになるはずです。ある会社は何百万ドルもの利益を上げていますが、あなたは月面の小さな不動産を本当に手に入れているのでしょうか?

月の所有権は、やや法的なグレーゾーンです。 「ここで重要な法的枠組みは、1967 年の国連宇宙条約です」と Crawford 氏は言います。 「どの国家も月を主張できないことが明らかになりました。」主要な宇宙開発国を含む 100 か国以上がこの条約に署名しています。具体的には次のように述べています:

  • 宇宙空間は、すべての国が自由に探査および利用できる
  • 宇宙空間は国家の専有または所有権の対象ではない

この条約は、冷戦の最盛期に、宇宙が核兵器の発射場所など、別の戦争の場になるのを防ぐために策定されました。ただし、いくつかの興味深い結果が得られました。

たとえば、米国は着陸船、実験装置、旗など、月に残されたアポロ計画の人工物を所有しています。しかし、歴史的な最初の足跡がまだ立っている土地を所有していません。この地域を米国の国立公園にするという話がありましたが、それは条約に違反しているようです.月のどの部分も、明らかにアメリカ人であることはできません。ただし、宇宙の歴史をどのように保存するかについては、進行中の議論です。

宇宙戦争を回避するという目的を考えると、条約は国民国家のみに言及しています。民間企業の状況を説明することはできません。月の所有権を主張し、何エーカーもの商売を始めるための青信号としてそれを見た人もいました. 「法的状況は少しあいまいです」と Crawford 氏は言います。

月の資源から利益を得ようとするビジネスにも同じことが言えます。 2015 年、米国は商用宇宙打ち上げ競争力法を可決し、宇宙採掘を合法化しました。他の国も同様の法律を導入しています。 「これには、声高に反対する人もいます」とクロフォードは言います。 「国際法は更新が必要です。」

状況を明らかにする試みは以前にもありました。 1979 年、月条約が提案されました。月の資源に関するより明確な規則が確立されたはずですが、これに署名した主要な宇宙国家はありません。

近年、月の将来を懸念する人々は、月の権利宣言を起草しました。条項 2a は、月には「人間によって変更、無害、無公害の状態で存在し、持続し、その重要なサイクルを継続する権利」があると述べています。ただし、これも未承認のままです。

最終的に、この状況は公海での漁業に似ているとクロフォードは考えています。領海の外では誰も海を所有していませんが、ボートに投資して魚を集めると、国際法によりそれらの魚を得る権利が与えられます. 「所有権は、共通のリソースから抽出するために労力と資本を投入したという事実に由来します」とクロフォード氏は言います。同様に、「営利事業者が月面の物質を採掘する場合、それらの物質を販売または取引する権利があります。」

オーストラリアのスウィンバーン工科大学の Evie Kendal 博士は、これは何千年も前からある考えであり、res communis というローマの概念を指していると言います。 、共有財の所有権はありませんが、それを使用して自由にアクセスする権利はあります.

ケンダルはまた、人間が採掘プロセスに関与した場合、潜在的な法的地雷原を指摘しています. 「将来の月の採掘コロニーにおける労働者の権利に関する懸念は、居住区と採掘施設が地理的および財政的に関連している可能性が高いという事実に焦点を当てています.言い換えれば、雇用主は従業員が呼吸する空気を文字通りコントロールすることになります」と彼女は言います。 「これは、特に規制機関が非常に遠く離れている可能性があり、潜在的な監視が制限されている可能性があることを考えると、労働者の重大な搾取の可能性を開きます.」

解決策は、状況をカバーするために雇用法を強化することです。ケンダルは、「従業員が施設での雇用を希望しなくなった場合に、地球への帰還を保証する」ことを含めることができると述べています。

月への帰還のタイムライン

将来の月へのミッションの概要 (現実 (短期) と想像 (長期) の両方)。

2022 年 5 月

NASA は、Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment (CAPSTONE) を開始します。これは、ゲートウェイの予定軌道の安定性をテストおよび検証するための技術実証ミッションです。

2022 年 7 月

ロシアの宇宙機関であるロスコスモスは、ルナ 25 着陸船を月に送る予定です。月の南極近くのボグスロースキー クレーターに着陸します。

2022 年 8 月

韓国はパスファインダー ルナー オービターを使用して、氷やヘリウム 3 などの月面資源を調査およびマッピングします。

2022 年 10 月

日本の民間宇宙企業 ispace は、Hakuto-R ミッション 1 と呼ばれる月着陸船を月に送ります。また、アラブ首長国連邦の月面車も搭載します。

2022 年後半

月を商用化する取り組みは、直観的マシン 1 と 2 (IM-1 と IM-2) の打ち上げで強化されます。 NASA との協力により、これらの着陸船は商用ペイロードを月面に運ぶように設計されています。

2023年

最初の月旅行者は、日本の億万長者である前澤友作氏の豊富な資金のおかげで、月の周りを飛行し、SpaceX スターシップに乗って地球に戻ります。

2023 年 3 月まで

日本の宇宙機関 (JAXA) は、月を調査するためのスマートランダー (SLIM) と呼ばれる初の月面ミッションを実施します。

2023 年 11 月

NASA の Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) は、月の南極周辺の水氷の探査を開始します。

2023 年半ばから後半

公共/民間協力の増加のデモンストレーションとして、Firefly Aerospace の Blue Ghost と Masten Space Systems の XL-1 着陸船の両方が、NASA が後援する実験と商用ペイロードを月に運びます。

2023 年後半

オーストラリアの月探査ミッションは、NASA のアルテミス プログラムを支援するために、ナノサテライトを送信します。オランダはまた、将来の有人基地の前に、月の南極で放射線を測定するためにライカを送ります。

2024年

嫦娥 7 号は、月の南極にある中国の土地を確認し、月の資源を調査するためにローバーと飛行探査機の両方を送り出します。彼らは、同時に存在するロシアのルナ 26 オービターと協力する予定です。嫦娥 6 号は月面からサンプルを回収できます。

2024年

ispace は着陸船とローバーの両方を月に送ります。 Jeff Bezos の宇宙企業 Blue Origin は月面着陸を計画しており、NASA は Gateway を構築するための重要な要素を月周回軌道に送り始めます。

2026年

NASA は、1972 年以来初めて人類を月に帰還させます。これには、初の女性宇宙飛行士と少数民族の宇宙飛行士が含まれます。

2027年

中国の嫦娥 8 号は、月の南極にある月の資源を 3D プリントで利用可能な素材に変える方法を探ることができます。

2030年

月周回軌道上にある国際宇宙ステーションのようなゲートウェイがついに完成します。宇宙飛行士は月の周りで何ヶ月も生活し始めます。

2035?

宇宙飛行士は、現在南極の研究ステーションで行っているように、月の南極近くの月面で長期間生活を始めます。その大部分は、月面旅行者の支払いによって賄われます。

2040?

月の産業が盛んになると、人々は月に移住して鉱業部門で働くようになるでしょう。ヘリウム 3 は、地球に電力を供給している最新の核融合炉を維持するために地球に戻されます。

2050?

気候変動が地球に深刻な影響を与え始めているため、重工業の多くが月面に移動し、月は火星への定期的な有人旅行の出発点になります.

  • この記事は、BBC Science Focus Magazine の第 376 号に最初に掲載されました – 購読方法はこちら

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