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すべての人類のために:私たちが火星に行くのを妨げているものは何ですか?

AppleTV+ 番組 For All Mankind 1969 年にアメリカが月面に着陸する代わりに、ロシア人が最初に月面に着陸した別の歴史を思い描いています。これは、ショーの仮定であり、屈辱的なアメリカが冷戦のライバルに追いつき、追い越そうと必死になり、アポロ宇宙計画の激しい加速につながったであろう.

最初の 2 つのシリーズでは、そのような加速により、月の完全な運用基地、女性宇宙飛行士の機会の拡大、地球が核ハルマゲドンの瀬戸際に追い込まれる事件が発生します。 6 月 10 日に初演されるシリーズ 3 では、番組はさらに進んで、1990 年代初頭までに、人類は月を越えて移動し、火星に照準を合わせていたであろうと推測しています。

しかしもちろん、火星への有人ミッションに着手することは、現代の NASA にとって十分な挑戦です。 「大きな問題の 1 つは距離です。 .

「月への3日間の旅です。そして問題は、地球からの月の距離が常にほぼ同じであるため、常に 3 日であるということです。一方、火星と地球の距離は常に変化しています。これは、私たち二人が異なる速度で太陽を周回しているためです。お互いに太陽の同じ側にいることもあれば、反対側にいることもあります。最も近い場合でも、そこにたどり着くまでに 7 か月の旅であり、その間にそれを行う機会は 26 か月ごとにしか訪れません。」

このような短い打ち上げ期間と相まって、この長さは、火星への 7 か月の旅を希望する宇宙飛行士にとって大きな課題となります。火星への途中で、船と地球の間の通信は片道 10 分遅れます。

「非常に迅速な緊急事態では、20 分が生死を分ける可能性があります」と Stuart 氏は言います。それでも、宇宙飛行士は完全に独力です。

「国際宇宙ステーションは上空わずか 400 キロメートルです」とスチュアートは付け加えます。 「そして、彼らは常に空の船を持っているので、何か問題が発生した場合、彼らは脱出して半日で地球に戻ることができます.火星への途中で、あなたはそれを手に入れていません。」

また、宇宙飛行士を放射線からどのように保護するかという工学的な問題もあります。 「太陽系は大量の高エネルギー粒子であふれています」とスチュアートは言います。 「ここ地上にいる私たちは、地球の大気と地球の磁場によってそれらのものから守られています.

「ひとたび宇宙に出て、そのフィールドを超えてしまうと、その保護はありません。あなたの体は、これらの高レベルの放射線にさらされています。月に行って戻ってくるのは1週間なので、それほど悪くはありません.宇宙に 500 日間滞在することになる場合、この放射線量を超えるオプションはありません。火星への 1 回の旅行で、宇宙飛行士はキャリア全体の放射線量にさらされることになります。」

考えられる解決策には、シールドとしてロケットの皮膚を水 (または凍った糞!) で覆うことが含まれます。または、重要な臓器を特別に保護するために宇宙飛行士のスーツを適応させます。

これらの旅行の問題が解決されたとしても、火星に着陸するという課題はまだ残っています。 「これまでに火星に着陸しようとしたものの約 3 分の 1 が失敗しました」とスチュアートは言います。

「物事が地球に降り注ぐとき、適切な角度をとれば、地球の大気をブレーキとして使用して速度を落とすことができます。火星の問題は、大気が非常に薄いため、それがまったくないことです。そのため、速度を落とさなければなりません。そうしないと、クラッシュします。これは、車サイズのローバーにとっては十分難しいことです。しかし、あなたが話しているのは、世界最大の飛行機と同じくらいの大きさで、人間の宇宙飛行士のチームが生き残るために必要なすべてのものを満載した宇宙船について話している.火星にそっと着陸できるように速度を落とすことは、本当の挑戦です。」

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着陸は非常に危険なため、火星にローバーを着陸させるのに通常かかる時間にちなみ、7 分間の恐怖と呼ばれることがよくあります。そして、前述のコミュニケーションの遅れは、恐怖を増すだけです.

「火星に到着すると、遅延は片道 20 分程度になります」と Stuart 氏は言います。 「地球のミッションコントロールが、火星の大気圏の最上部に衝突したという信号を受け取ったら、それで終わりです。通信が再確立されると、地上で生きているか、地上で死んでいるかのどちらかになります。」

もしFor All Mankindの宇宙飛行士が 彼らが月で行ったように、火星に基地を設立することを望んでいますが、それはまた、まったく新しい範囲の問題を提示します.

「最初に対処しなければならないことは、自分の外側を尊重しなければならないということです」とスチュアートは言います。 「常に宇宙服を着用しなければなりません。火星の空気は非常に薄いため、水の沸点は約 35°C です。あなたの体温は37℃です。言い換えれば、あなたの血はあなたの静脈で沸騰し始めます。」

短期滞在の場合、宇宙飛行士は約 30 日間しか滞在できませんでした (火星が地球に最も近い時間枠が短いため)。長期的には、宇宙飛行士は放射線からのシェルターを確立する必要があります (Stuart は、Noctis Labyrinthus などの地域の溶岩洞ネットワークが保護を提供できると示唆しています)。

一方、食料と物資は、将来の計画が必要です。 「最初は、帰りの旅のために食料とロケット燃料を事前に送る必要があります。長期的には、火星での成長について話すことができます」と Stuart は言います。 「酸素に関して言えば、火星には水が豊富にあるという良いニュースがあります。液体ではありませんが、氷のように凍っています。」

しかし、悪いニュースは、火星の猛烈な砂塵嵐のために、この水を酸素に変換することが複雑になる可能性があるということです. 「火星の表面にソーラー パネルがあり、これらのソーラー パネルがほこりで完全に覆われていて、空にほこりが多すぎて太陽が遮られている場合、ランニングをしていると深刻な問題が発生します。ソーラーパネルからの電力を使用して水から酸素を抽出することにより、酸素を供給します。これらの砂嵐は、一度に数か月続くことがあります。火星では暗く薄汚いものになる可能性があります。」

しかし、宇宙飛行士が旅と着陸を生き延び、火星の彼らを殺そうとするすべての試みを克服したとしても、彼らはまた、激しい心理的困難と戦わなければなりません. 「歴史上、これらの旅行者ほど孤立した人間はいません」とスチュアートは言います。 「月でも地球は見えます。心強い存在です。火星への途中で、それは遠くのほんの一点にすぎません。」

2007 年から 2017 年にかけて、MARS-500 と呼ばれる実験では、宇宙飛行士の乗組員を 520 日間一緒に閉じ込めることで、火星旅行の心理状態をシミュレートしようとしました。乗組員は比較的うまく乗り切りましたが、帰りの旅で睡眠や精神的な問題に苦しむ人もいました.

さらに、スチュアートが指摘するように、そのような実験は現実に匹敵するものではありません. 「あなたは自分が実際にモスクワにいることを知っていたに違いありません」と彼は言います。 「あなたが心臓発作を起こしたら、誰かがやって来てあなたを救うでしょう。」一方、火星では、孤独とほこりしかありません.


専門家のコリン・スチュアートについて

コリンは、受賞歴のある天文学の作家であり、講演者でもあります。

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