SpaceXのイーロン・マスクがRedditで火星惑星間輸送計画に熱狂

スペースXは今後数週間のうちに、海洋船上で炭素繊維製タンクの試作品の圧力テストを実施し、この技術が火星旅行に必要な圧力にどの程度耐えられるかを評価する予定だ。

このテストは、SpaceXの創設者イーロン・マスク氏がRedditのSpaceXディスカッションフォーラムの「Ask Me Anything」セッションで明らかにした短期的なステップの1つであり、100万人の移住者を火星に輸送するという彼の長期計画に焦点を当てている。

マスク氏はAMAセッションに出演し、先月のSpaceXの惑星間輸送システムに関する大発表で生じたオタク的な質問についていくつか答えた。ちなみに、マスク氏はこの名称に満足していないようだ。

「ITSが機能していないんだ」と彼は書いた。「ロケットと宇宙船にはBFRとBFSを使っていて、内部的には問題ないんだけど…」

マスク氏が言及した頭字語は、「Big [Fracking] Rocket」と「Big [Fracking] Spaceship」を指し、火星旅行に向けたマスク氏の建築の重要な要素の2つである。

このロケットはこれまで建造された中で最大のブースターとなり、各宇宙船は100人の移住者を火星に輸送できるように設計される。数十年かけて約1,000隻の宇宙船が建造され、26ヶ月ごとに大規模な移住を実現することを目指している。

マスク氏は、火星に到着したら入植者が何をするのかなど、多くの詳細を意図的に明らかにしていないが、今日、火星の入植地として最も適していると思われる居住環境のタイプについて触れた。

「まずは、炭素繊維のフレームにガラス板を張り、地上にジオデシックドームを建設します。そして、採掘作業員やトンネル掘削作業員を多数配置します」と彼は述べた。「後者によって、産業活動のための広大な加圧空間を構築し、ガラスドームは緑豊かな居住空間として活用できるようになります。」

マスク氏は、このプロジェクトは自身のライフワークだと述べ、人類は地球上で起こるいかなる地球規模の大災害にも耐え抜くために、複数の惑星を行き来する種族にならなければならないという考えに突き動かされている。彼は、ダグラス・アダムスの『銀河ヒッチハイク・ガイド』に登場する無限不可能性駆動装置を搭載した宇宙船に敬意を表し、最初の宇宙船を「黄金の心」と名付けることを検討している。

では、マスク氏の計画はどれほど実現不可能、あるいは実現性が高いのだろうか？もしその可能性を深く評価できる人がいるとすれば、それはRedditのSpaceXコミュニティだろう。そこでマスク氏は、1時間以上に及ぶ質疑応答で、完全にオタクモードに突入した。以下は、Redditユーザーの質問（簡潔にするために一部は短縮されている）とマスク氏の回答の一部だ。

質問: 先月のプレゼンテーションで紹介されたカーボンファイバータンクの設計、構造、役割について詳しく教えてください。

イーロン・マスク：「ええ、詳しい人にとっては、あれは本当にビッグニュースでしたね :)

「実際の飛行用燃料タンクは、示されている開発用燃料タンクよりもわずかに長くなりますが、直径は同じです。

「これは最新かつ最高の炭素繊維プリプレグで作られています。理論上は、極低温推進剤を漏れなく、シーリングリンカーなしで保持できるはずです。初期テストは有望です。」

「今後数週間で、海上輸送船の破裂圧力を2/3まで引き上げる予定です。」

Q: ITS が成功するために、SpaceX でまだ最も開発が必要な技術や材料は何ですか?

A:「以前は、300バールの主燃焼室に酸素を供給するために異常な圧力で稼働する高温の酸素富化ターボポンプ向けに、極めて耐酸化性に優れた新しい金属合金を開発していました。燃えるものは燃えます。ラプターターボポンプは試験燃焼で浸食を示さなかったため、この状況はコントロールできているようですが、まだ最適化の余地があります。」

現時点で最大の課題は、高温の自己加圧によって炭素繊維タンクを極低温推進剤から密閉することです。酸素タンクも純粋な高温酸素で加圧されるため、酸化のリスクがあります。何らかの不活性層を塗布する必要があることはほぼ確実です。できればスプレーで塗布できるものが望ましいでしょう。必要であれば、内側に薄いインバー（ニッケルと鉄の合金）板を溶接して使用します。

Q: 100 人の乗組員全員を乗せる場合と、最初の乗組員のような少人数の乗組員を乗せる場合では、宇宙船の内部構成はどのように異なりますか? 

A:  「おそらく、与圧された空間に貨物を詰め込むだけでしょう。初期のミッションは貨物輸送に重点が置かれるでしょう。最初の有人ミッションには12人程度が搭乗し、燃料プラントと火星基地アルファの電力システムの構築とトラブルシューティングが目的となります。」

Q: 火星での燃料補給作業にはどのような設備と手順が必要ですか?

A.  「まだ詳細が決まっている段階ではありませんが、現在の計画は次のとおりです。

1. ドラゴン偵察ミッションを送る。まずはクレーターを作らずに着陸する方法を確認し、次にCH4/O2サバティエ反応に必要な水を得る最適な方法を見つける。[この化学反応は、火星の水と二酸化炭素をメタン燃料と酸素に変換する]

「2. ハート・オブ・ゴールド宇宙船は、推進剤工場を建設するための機材だけを積んで火星へ飛行します。

「3. 基礎基地の建設と燃料工場の完成のための装備を搭載した初の有人ミッション。」

「4. 26ヶ月ごとに行われる地球と火星の軌道ランデブーごとに、飛行回数を倍増させ、都市が自力で成長できるようになるまで増やす。」

Q: 緊急事態が発生した場合、宇宙船は 26 か月待たずに地球に戻ることができますか?

A:「はい。」

Q: 宇宙船とブースターはどれくらいの G に耐えられるのでしょうか?

A:「宇宙船の耐荷重は公称5G程度に制限されますが、破損することなく2～3倍のピーク荷重に耐えることができます。ブースターは公称20G、おそらく30～40Gでも破損することなく耐えられるでしょう。」

Q: ITSブースターの着陸プロファイルは、ファルコン9とどのように異なりますか？ ファルコン9のアップデート版「最終版」ではどのような変更が計画されていますか？ また、ファルコン9の第一段ブースターの再利用についてはどのような計画がありますか？

A:「大型ブースターはファルコンよりも扱いやすいでしょう。段の質量比が低く、密度も低いからです。結果として、ファルコンほど高温で高速に打ち上げられることはないので、ファルコンは大型ブースターのバウンドケースになるはずです。」

「最終的なファルコン9には、全体として重要な多くの小さな改良点がありますが、推力の向上と脚の改良が最も重要です。

「実際、F9ブースターは、定期的なメンテナンスと入念な点検さえ行えば、ほぼ無期限に使用できると考えています。ファルコン9ブロック5はシリーズの最終バージョンであり、最も高性能で再利用しやすい設計となっています。そのため、長期的な視点でブロック5の製造に注力し、以前のバージョンを退役させるのは理にかなっています。ブロック5の生産開始は約3ヶ月後、初飛行は6ヶ月から8ヶ月後です。そのため、ブロック3やブロック4の地上試験は、数回の再飛行程度で済む程度で、あまり意味がありません。」

マスク氏は、先月フロリダ州で発生した発射台の爆発事故（ファルコン9ロケットと搭載衛星の損失に繋がった）を受けて、スペースXが直面している課題については具体的には触れなかった。スペースXの打ち上げは、調査結果が出るまで一時停止されている。

今回はこの話題には出なかったが、マスク氏は以前のRedditセッションで、スペースXの現状にも当てはまるかもしれないウィンストン・チャーチルの言葉を引用した。「地獄を突き進んでも、進み続けろ」

本日のRedditセッションには5,000件以上のコメントが寄せられ、BFRの計画されている比推力から、BFSの設計に見られる球形タンクの目的まで、幅広い話題が取り上げられました。この熱狂的な議論の真髄を知りたい方は、全トランスクリプト、またはマスク氏のコメントのみをご覧ください。