火星で死ぬ: この片道旅行の前にすべての詳細を確認してください

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最近、2022 年から 2024 年の間に行われる火星旅行についていくつかのニュースが発表されました。実際、その旅行の主な候補者の 1 人はブラジル人女性です ( 報告したように)。マーズ ワン プロジェクトは、リアリティ ショーの概念を導入することに加えて、さまざまな国籍の人々を火星に送り、植民地化のプロセスを開始することを目的としています。

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このようなプロジェクトが実際に存在するかどうかについては依然として懐疑的な人が多いが、事実としては、数千人が宇宙飛行士候補のポジションに応募したということである(火星への往復航空券が保証されていないにもかかわらず)。しかし、すでに議論したように、多くの科学者による研究では、ボランティアは目的地に到着する前に死亡する可能性があるとすでに述べられています。

しかし、人を寄せ付けない場所への旅行を希望する人々にとっては、他にも多くの課題があります。火星の環境は地球とは大きく異なり、人類が生存できる環境を確立するには莫大な資金と技術資源が必要です。ミッションを成功させるために克服しなければならない主な障害は何なのかを見てみましょう。

火星で宇宙飛行士を生かし続ける技術は今日存在しない

私たちは人々を火星に連れて行くことができる車両の開発に近づいていますが、今日、少なくとも現時点では、火星で人々を生かし続ける技術はありません。そして、宇宙飛行士がすぐに死んでしまうのであれば、宇宙飛行士を遠い惑星に送ることに何の意味があるでしょうか?問題は、このような極限環境で人間の生活を可能にする技術が完全には開発されておらず、ありそうなシナリオのシミュレーションにすぎないということです。

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単純な着陸ではない

数カ月間の旅を経て、宇宙飛行士たちはついに火星の軌道に到達する。最初の大きな課題は、見知らぬ惑星に着陸することです。火星の空気は地球よりもはるかに薄く (密度は約 100 分の 1)、大気がこれほど小さいため、非常に重い物体を損傷なく着陸させることははるかに困難です。

さらに、重い船は着陸中に速度が大幅に上昇するため、この障害がさらに悪化します。 NASAの探査ミッションマネージャーであるブレット・ドレイク氏によると、現在の着陸技術では火星に到達できるのは1トンだけだという(植民地を維持するために必要な物資をすべて賄うには不十分な数である)。より多くの重量を運ぶことができる船のテストがすでに実施されています。

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極度の寒さに直面して

旅がすべて順調に進み、船が無事に着陸したと仮定すると、解決しなければならない別の問題、それは寒さです。赤道付近の火星の気温は約-27℃です。極に向かって遠ざかるにつれて、この数値は -140 °C まで下がります。したがって、宇宙飛行士はこの天候に対処するために、非常に耐久性の高い防寒服を装備する必要があります。

NASA が国際宇宙ステーションの変動する激しい温度の制御についてすでに多くのことを学んでいることは事実です。 ISS は太陽にさらされた場合、100 °C を超える温度に耐えることができます。ただし、このタイプの技術は真空、つまり ISS が設置されている環境でのみ適切に適用できます。

これらと同じ制御を火星で機能させるには、他の方法を開発する必要があります。宇宙服も、惑星の大気中で起こる急激な温度変化に耐えられるように、完全に再設計する必要がある。つまり、熱変化に対処することは、宇宙の純粋な真空よりもはるかに複雑です。

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飢えていますか?

火星での生活は、南極の研究ステーションで暮らす科学者の生活にある程度似ているでしょう。どのような種類の食物も栽培できないため、研究者の食物はすべて他国から送られてきます。火星は凍った大陸よりもはるかに遠いため、食料の補充はそう簡単には届かないでしょう。

植民地が火星で生き延びたいのであれば、基本的なことを行う必要があります。それは、食料に関してある種の持続可能性を生み出すことです。マーズ・ワン・プロジェクトは、乗組員が生成する二酸化炭素に加えて、温室と水耕プランテーションによる人工光(植物に水をやるのに使える水が地球上にあるのではないかという疑いがある)を利用して食料を栽培することを計画している。

しかし、MITによると、生成される二酸化炭素は乗組員の半分を養うのに十分な量にとどまるという。 4人を無期限に養うのに必要な食料を栽培している場合、乗組員が生成する二酸化炭素だけでは植物を生かし続けるのに十分ではない、と宇宙技術者のシドニー・ドゥ氏は言う。

旅行に人数を増やしても、より大量の食料が必要になるため、解決策も見つかりません。栽培できる植物は少なくなる可能性がありますが、乗組員は重要な天然資源の不足に悩まされることになります。考えられる解決策は、火星の大気自体から余分な量の二酸化炭素を導入する技術の開発です。しかし、残念なことに、この種のイノベーションは開発の初期段階にあり、実現するには長い時間がかかるでしょう。

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窒息したり、爆発する可能性もあります

火星で作られた植物は、宇宙飛行士に栄養を与えるだけでなく、コロニーの酸素を再生するのにも役立ちます。これは、地球から酸素タンクを送るよりもはるかに賢明な選択肢です。植物は火星の地形でも生育できると考えられていますが、植物が火星の重力に対してどのように振る舞うかはわかりません。植生が実際に生き残れるかどうかを確認するには、より正確なテストを行う必要があります。

過剰な酸素は、閉鎖環境では不本意な爆発や乗組員の酩酊などの深刻な問題を引き起こす可能性があるため、好ましいことではありません。したがって、一定量の O2 を人工生息地から排除する必要があります。これを行うには、宇宙飛行士は酸素を他のガスから分離できる機械が必要になります。これはすでに存在しますが、火星の環境でそのような機構の動作をテストしたことはありません。

最近、NASAは火星でのエコポイエーシスを提案しました。この用語は、生命を維持できる生態系を人工的に作り出すプロセスを意味します。たとえば、特定のシアノバクテリアは地球から火星に運ばれ、火星の岩だらけの地形を食べて酸素を生成する可能性があります。しかし、これらの生物が繁殖し生存するために必要な二酸化炭素の量は不明であるため、このようなプロジェクトでは分析する必要がある点が多くあります。

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そこにすら到達できないかもしれない

ここに挙げたシナリオはすべて、私たちが実際に遠く離れた赤い惑星に到達した場合にのみ可能になります。問題は、宇宙飛行士はそこに到着するまで生き残れないかもしれないということです。船が乗組員を危険にさらすようないかなる技術的問題もなく運航していると仮定すると、広大な宇宙では絶対に避けられない問題が 1 つあります。それは放射線です。

私たちが知っている地球の軌道を超えた宇宙には、長距離を移動し高エネルギーの放射線が満ちています。これらの放射線は船の壁を難なく透過し、乗組員に深刻な健康問題を引き起こす可能性があります。たとえば、放射線に曝露されたラットを使って行われた研究では、脳に重大な変化が見られ、いくつかの重要なシナプスが消失し、好奇心が低下し、感覚の混乱が増大したことが示されています。

さらに、当然のことながら、癌を発症する可能性がより高くなります(そしてより早く)。たとえば、ISS の宇宙飛行士は全員、キャリアを通じて NASA によって監視されています。宇宙放射線による発がんリスクの 3% を超えてはなりません。しかし、これらの宇宙飛行士は地球の広大な磁場の近くにいるため、放射線の影響はそれほど深刻ではありません。しかし、宇宙の真ん中では、あなたに届く放射線を遮ったり、最小限に抑えたりするものは何もありません。結果: おそらく誰もがすでにある程度の癌を抱えて火星に到着するでしょう。

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本当に可能でしょうか?

惑星間旅行を成功させるために直面​​しなければならない技術的、物理的、そして持続可能な困難をすべて知った今、そのようなミッションがいつか成功すると信じるのは少し難しいです。 NASAもこのことを承知しており、この夢を実現する方法を研究しています。たとえば、一般の人々から支援アイデアを受け取るために、最近宇宙機関によって新しいコンテストが開始されました ( Journey to Mars Challenge )。

このコンテストでは、参加者は、NASA で使用できる革新的なコンセプトをもたらす、スマート シェルター、持続可能な食品、コミュニケーション、屋内運動、社会的交流などのオプションを提案する必要があります。私たちが知っているのは、この規模の旅行を検討するには、直面しなければならない障害や解決すべき問題が数十あるということです。

マーズ・ワン・プロジェクトが実際に実現するかどうかは分からない。彼は野心家であり、非常に危険な人物です。しかし、今日の技術資源では、火星への旅行を成功させるのはほぼ不可能であることは確かです。費用は言うまでもなく、数十億ドルと各国からの相互支援が関係します。いずれにせよ、人類が初めて火星の土に足を踏み入れ、再び植民地化のプロセスを開始する日が来るでしょう。私たちは、この幸運な人々が、私たち自身が地球を大切にするよりも、赤い惑星をもっと大切にしてくれることを願うばかりです。