宇宙の夜にはいつも物事が衝突します。岩石の天体は、私たちの銀河系全体の惑星系で衝突し、鋭敏な天文学者に、これらのすりつぶされた衝撃から暖かく輝く塵の明確な特徴を提供します。中性子星のような恒星の残骸は、一緒に衝突して灼熱のガンマ線のバーストを解き放つことができ、ブラック ホールでさえ衝突して合体し、エネルギーが重力波で外側に波及する際の巨大な時空のリンギングによって特徴付けられるイベントになります。
2022 年 9 月 26 日、別の特に新しい種類の宇宙衝突が静かな宇宙空間で注目を集めました。機械と電子機器の複雑なパッケージが高速で破壊され、200 メートルの大きさの古代の瓦礫の山である小惑星に衝突しました。この小惑星は、惑星地球上の一部の存在によってディモルフォスとして知られています。重さ約 600 キロのこのパッケージは、天体の軌道の最初の意図的な変更を試みる NASA が率いる国際ミッションである Double Asteroid Redirection Test (DART) 宇宙船でした。特に、ディディモスとして知られるより大きな小惑星の周りのディモルフォスの月のような軌道は、このタンブリング ペアが太陽の周りを追跡しています。
このミッションの動機は、地球に衝突の危険をもたらす可能性のある小惑星を迂回またはそらすためのオプションを調べることでした。これを行うために、2021 年後半に打ち上げられた DART 宇宙船は、ディディモスの周りを周回するディモルフォスに「正面から」衝突するように、慎重に選択された軌道に沿って進みました。太陽の周りの小惑星ペアの全体的な軌道を変更する危険を冒すのではなく、これは単純に連星構成を変更し、ディモルフォスの動きの変化を正確に測定できるようにします。
衝突は壮観で、地球に戻った天文学者が見ることができる、がれきとほこりの糸のように見えるプルームを送り出しました。衝突はまた、ディディモスの周りのディモルフォスの軌道を以前の 12 時間から実質的に 32 分短縮し、トリックを行ったようです。
2005 年の NASA のディープ インパクト ミッションのように、テンペル 1 彗星の核に衝突して 360 キログラムのインパクターを使用して物質を掘削するという意図的な試みを含め、以前にも宇宙船を物体に衝突させたことがあります。また、サンプルを求めてさまざまな小惑星に衝突したり、月や他の惑星の表面に落下したりしました。しかし、これらの以前のイベントのいずれも、天体の動きに大きな変化を引き起こすのに十分なエネルギーや、そのような正確な精度を必要としませんでした.たとえば、ディープ インパクト イベントでは、彗星の軌道速度が毎秒 0.0001 ミリメートル以下しか変化せず、太陽の周りの公転周期全体が 1 秒未満しか変化しなかったと考えられています。
その意味で、DART ミッションは無条件の成功でした。太陽を周回する物体、特に衝突した場合に人類の文明に最大の脅威をもたらす種類の物体の軌道を意図的に変更できるという原理の証明が得られました。現在、欧州宇宙機関では、2026 年に Dimorphos-Didymos システムの詳細な偵察を実施し、DART の余波をさらに調査するために、Hera と呼ばれるフォローアップ ミッションを送信する計画が進行中です。
しかし、話はここで終わりではありません。 1992 年と 1994 年後半に執筆したカール セーガンは、小惑星が地球に衝突するのを防ぐために開発された技術が、小惑星を引き起こすためにも使用される可能性があるという「たわみのジレンマ」として知られるようになったものを指摘した最初の科学者だった可能性があります。地球に衝突する。実際、十分なスキルがあれば、人口密度の高い都市から敵国の農業上重要な地域まで、小惑星は非常に特定の場所を標的にすることができます。自然に危険な小惑星を迂回させるためにこの技術を 50 年間に展開しなければならない確率は 10,000 分の 1 程度であるため、誤用の確率はほぼ確実に大きくなると彼は推論しました。このかなり厳しい評価は、技術によってもたらされた絶滅の考えが大きく迫っている核戦争の見通しについてのセーガンの深い懸念によって明らかに彩られていました.
最近では、本当のジレンマは小惑星の偏向自体の技術的課題にあると示唆する人もいます。そこでは、小さなエラーまたは予期しない結果が、元の衝突点から以前は安全と考えられていた新しい衝突点にリダイレクトされる可能性があります。言い換えれば、地球を横切る小惑星をより危険なものにすることはあまりにも簡単であり、誰かの過ちが彼らを戦線に追いやったことに各国が気付いたときに紛争を引き起こすことさえあります.
商業的な宇宙開発の台頭により、これらの問題はさらに増幅されています。小惑星などの天体の天然資源の利用に基づく宇宙経済は、危険なエラーや予期しない結果の機会を生み出します。小惑星の豊富な鉱物を手に入れるには、適切な天体の軌道を変更して、その開発のコストを削減する必要があります。地球との衝突イベントを引き起こす可能性は依然として非常に低いかもしれませんが、宇宙経済の成功の要点は、数世紀または数千年にわたる指数関数的な成長を可能にするその純粋な規模にあります.ある時点で何か問題が発生する可能性が高く、たとえそうでなかったとしても、このテクノロジーの急速な成長により、意図的な誤用に対する障壁が低くなります.
もちろん、その障壁が低いほど、リダイレクトされた小惑星をリダイレクトして、地球の表面やその他の資産を保護することが容易になります。キャッチは、知っている必要があるということです なぜなら、潜在的に危険な宇宙オブジェクトのデータベースを構築することは、私たちが何十年も前から行ってきたように、これらすべてのオブジェクトを監視して軌道の予期しない変化を監視することとはまったく別のことだからです。いわゆる近地球オブジェクトを調査するための現在のシステムは、すでにカタログ化されている約 30,000 の物体を遡ってチェックインすることではなく、新しい危険な物体を発見することに重点を置いています。
これらの懸念のいずれかが実現するかどうかにかかわらず、DART ミッションは、太陽の周りの生命の歴史における極めて重要な瞬間として過小評価されるべきではありません。これは、40 億年ぶりの太陽系の基本構造の重要な対象を絞ったエンジニアリングです。
より偏狭なレベルでは、生命がすでに地球の惑星構造を変更していることは事実です。その大気、海洋、および表面化学を変更し、大陸の侵食や川の蛇行に無数の物理的変化を実装し、さらには地球に影響を与えています。雲の形成と降水のパターン。これらの変化のいくつかは、地球の日時間が徐々に長くなる原因となっている水と空気の潮汐の複雑な相互作用を通じて、惑星の自転の進化に影響を与えたと考えられます。しかし、これらのエンジニアリングの偉業は、これまで 1 つの場所に限定されていました。将来の小惑星衝突から地球の生物圏を保護することは、太陽系の他の部分を再構成することを意味します。
1960 年にフリーマン ダイソンが行った、巨大な人工構造を使って星のエネルギー出力をすべて捉える方法に関する有名な研究のおかげで、周囲の宇宙を作り直す技術種は、サイエンス フィクションや科学にとって新しい概念ではありません。その分析は、宇宙資源の利用に対する今日の商業的関心の動機となっている指数関数的成長の仮説とまったく同じ仮説に基づいています。この写真では、小惑星の動きをマスターし、太陽エネルギーの取り込みを拡大すると、物質を移動する能力も拡大し、惑星が次のメニューになることは明らかです。
火星を冷たい軌道から移動させたり、金星を太陽からより温暖な距離に移動させたりしないのはなぜですか?それとも、エウロパやガニメデのような氷の衛星を木星の周りの場所から切り離し、それらを太陽に近づけて、正真正銘の外洋の世界に解凍できるようにしますか?氷河期は常に地球にとって頭の痛い問題でした。そのため、木星と土星をゆっくりと遠ざけ、地球の軌道サイクルへの影響を修正することも理にかなっている可能性があります。そうすることで、天王星と海王星も軌道上で再構成され、カイパー ベルトやその先へのステージング ポストとして、より有用な役割を果たす可能性があります。
2017 年には、惑星科学者のショーン レイモンドが Nautilus のオプションを提示しました。 彼の遊び心に満ちた「究極の人工太陽系」で惑星系を安定的に周回するための最大容量まで構築する方法について、軌道安定性に関する以前の研究を参考にしています。選択肢の中には、驚くべき 252 の地球質量の惑星を、6 つの密集した安定した軌道 (これらの軌道のそれぞれの周りに複数の惑星が配置されている) のセットにすべて配置できる構成があり、これらはすべて太陽のハビタブル ゾーン内にあります。これらの世界には表面環境が存在する可能性があります。
逆行運動を伴う軌道周回を希望する場合は、この数を増やすこともできます。ただし、252個の地球を作るのに必要な鉄と岩の質量を見つけることは、太陽系では難しいかもしれません。巨大な惑星のコアを再利用した場合、地球サイズの天体を 20 ～ 30 個分しか利用できない可能性があります。しかし、そのような極端に達する前に、現在の太陽のハビタブル ゾーン内の独自の軌道に 6 つの地球質量の世界を適合させることは十分に可能であり、これははるかに支持できる命題です。 (この信憑性のいずれかを考慮するために、不信を少し保留することができれば。)
当然のことながら、このレベルのシステム エンジニアリングに少しでも近づくと、新たなジレンマが発生します。この種の技術は、カール・セーガンが小惑星の偏向で思い描いたタイプの危険をもたらすだけでなく、惑星全体が意図的または誤って太陽潜水軌道に送られる可能性がある危険、または地球の冷たい暗闇だけの放出軌道に沿って危険をもたらす可能性があります。星間空間が待っています。このような操作は、軌道ダイナミクスの微妙なカオスの中で、まったく予測不可能で緊急の問題を引き起こす可能性もあります.または、宇宙文明のインフラストラクチャの進化する効率と、生命と真に共進化していなかった人工天体建築の複雑さとの間の相互作用を通じて。後者の場合、それは産業公害や地球温暖化に似たものであり、私たちの存在に不可欠な条件そのものを台無しにする可能性があります.
これらの問題は明らかにかなり突飛に聞こえますが、DART ミッションの成功が将来の歴史家にとって重要な瞬間であったことを想像するのに十分な理由があります。小惑星にとっては小さな衝突でしたが、人類にとっては大きな警告でした。 
Caleb Scharf は、コロンビア大学の宇宙生物学のディレクターです。彼の最新の本は です 情報の上昇:本、ビット、遺伝子、機械、生命の終わりのないアルゴリズム.
参考文献
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