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宇宙エレベーターのファンは、地上階に閉じ込められても上を見上げ続ける

宇宙エレベーターのファンは、地上階に閉じ込められても上を見上げ続ける
宇宙エレベーターのコンセプト
地球の表面から上昇する宇宙エレベーターを描いた芸術家の構想図。(クレジット:パット・ローリングス / NASA ファイル)

かつて、起業家たちは2018年に最初の宇宙エレベーターが開業する日を待ちわびていました。NASAは、そのエレベーター建設に必要な技術を促進するために数百万ドルの資金を確保していました。そして、宇宙エレベーターのファンたちは、宇宙旅行のコストをわずか数百ドルにまで引き下げる画期的な進歩を待ち望んでいました。

現在、カウントダウンは無期限に停止されている。NASAの資金は尽き、宇宙エレベーター建設の夢は、億万長者イーロン・マスクが2020年代半ばまでに火星に植民者を送るという夢に影を潜めてしまった。

それでも、ファンたちは依然として信念を貫き、その信念を研究で裏付けています。今日、約35名のファンがシアトルの航空博物館に集まり、国際宇宙エレベーターコンソーシアム(ISSC)主催の2016年宇宙エレベーター会議の開幕式に出席しました。

参加者の中にはノルウェーや日本など遠方から来た人もいました。

「目標は非現実的なものではありません」と、ロサンゼルス地域出身の宇宙システムエンジニア、ヒュー・クック氏は休憩中にGeekWireに語った。「大陸横断鉄道の大胆さを思い浮かべます。突飛なアイデアでしたが、最終的に火がつき、実現したのです。」

この例えは適切だ。大陸横断鉄道と同様、宇宙エレベーターのコンセプトは19世紀、ロシアの科学者コンスタンチン・ツィオルコフスキーが1895年に思いついたことに遡る。

宇宙エレベーターの図
この図は、宇宙エレベーターの考えられる構成の一例を示しています。(クレジット:Skyway / ユーザー:Booyabazooka、Wikimedia Commons経由)

基本的なアイデアは、地球から十分離れた場所にカウンターウェイトを設置すれば、理論的には超強力なテザーの一端をそのウェイトに、もう一端を地球上のアンカーポイントに接続できるというものです。そうすれば、まるで垂直の鉄道に乗って空へと向かうかのように、人や貨物をテザーで上下に送り出すことができます。

エンジニアたちは1世紀をかけてこの構想を洗練させ、地球のカウンターウェイトを地表から約6万2000マイル(10万キロメートル)上空に設置する必要があることを突き止めました。この張力に耐えるためには、テザーは現在入手可能な最強の素材よりも何倍も強いものが必要でした。

システムの構築方法を含め、多くの詳細がまだ詰められていない。しかし、もしそれが実現し、テザーを上下に往復できるビーム駆動の鉄道車両があれば、軌道へのアクセスコストは大幅に削減されるだろう。それは新たな宇宙時代の幕開けとなるだろう。

NASAは技術開発を支援するため、10年以上前にいくつかのチャレンジに賞金を割り当てました。2009年には、シアトルに拠点を置くLaserMotive社がパワービーミングチャレンジでNASAから90万ドルの賞金を獲得しました。一方、ストロングテザーチャレンジには最大200万ドルの賞金が割り当てられましたが、賞金を獲得した者はいませんでした。

最近では、研究者たちが宇宙エレベーターの建設を試みるべきではない理由を挙げています 。6月には、中国の研究者が超高強度カーボンナノチューブ製のテザーにたった一つの欠陥があると、テザーが破損する可能性があると報告しました。また、宇宙エレベーターが悪天候、宇宙ゴミ、テロリストにどう対処するかについても疑問視する研究もあります。

「あなたの知っている多くの人は、それを忘れろと言うでしょう」と、カーボンナノチューブの新興企業オデュッセウス・テクノロジーズの創業者で、国際宇宙エレベーターコンソーシアムの理事でもあるブライアン・ラウブシャー氏は言う。

しかし、コンソーシアムの会長ピート・スワンはこう言うでしょう。「本当に難しいエンジニアリング作業を行うために資金を獲得しましょう。」

https://www.youtube.com/watch?v=Xskh7gn925A

もしスワン氏が資金提供を希望する億万長者に出会ったら、3~5年かけて年間100万ドルから500万ドルを支出することを推奨するだろう。「そうすればプロジェクト全体に利益がもたらされるだろう」とスワン氏は語った。

スワン氏は、この技術はまだコンピューターシミュレーション以外では試験段階に達していないことを認めた。研究によると、テザーに適した強度と欠陥のない素材を開発するには約15年かかるとされている。カーボンナノチューブ、ダイヤモンドナノスレッド、あるいは窒化ホウ素ナノチューブなどが候補となる。

「私たちが本当に待っているのは、それだけです」とスワン氏は語った。

宇宙エレベーター構想の支持者たちは、すべての技術的要素が整えば宇宙エレベーターを建設するのにどれだけの費用がかかるかについて詳細な研究を行ってきた。

スワン氏によると、1つの構想は約150億ドル、2つ目の構想は50億ドルから80億ドル、そしてそれ以降の構想はそれぞれ40億ドルで建設できるという。さらに野心的な構想では、1000億ドルの費用がかかるという。

コンソーシアムの顧問と協力者たちは、さらなる研究に取り組んでいます。例えば、最近発表された報告書の一つは、宇宙エレベーターの「地球港」のロジスティクスについて詳細に検討しています。

軌道上でテザーで接続されたSTARS-C母衛星と娘衛星の想像図(提供:香川大学)
軌道上でテザーで接続されたSTARS-C母衛星と娘衛星の想像図(提供:香川大学)

一方、日本の香川大学は、STARS計画(宇宙係留自律ロボット衛星)として知られる一連の衛星実験を実施しています。2009年と2014年には2機の試験衛星が打ち上げられ、3機目の宇宙船であるSTARS-Cは早ければ今年中に国際宇宙ステーションから放出される予定です。

宇宙エレベーターは2035年に完成するのでしょうか?それとも、SF界の巨匠アーサー・C・クラークが35年前に立てた、やや不正確な予測を反映するのでしょうか?「宇宙エレベーターは、誰もが笑わなくなってから約50年後に完成するだろう」と彼は書いています。

「もうみんな笑わなくなったと思うよ」とスワン氏はGeekWireに語った。「ここにいる群衆を見ればわかる。…時間は刻々と過ぎている」

宇宙エレベーター会議は、土曜日の午前10時から午後3時まで、航空博物館で第6回ファミリーサイエンスフェスティバルを開催します。このイベントは博物館の入場料に含まれており、「宇宙エレベーター101」と「宇宙エレベーター201」に関するプレゼンテーションが行われます。また、青少年向けロボットコンテスト「ロボクライム」や、科学団体やクラブがスポンサーとなった展示も行われます。

宇宙エレベーターの現象についてさらに詳しく知りたい方は、DVD のほか、VHX、Netflix、Amazon Video などのストリーミング サービスでも視聴可能な長編ドキュメンタリー「Sky Line」をご覧ください。