恒星間航行は実現できるのか?宇宙旅行の未来予想

恒星間航行は実現できるのか?宇宙旅行の未来予想
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こんにちは、NORIです☆

今日は夢いっぱいに「恒星間航行」について書きたいと思います!

宇宙は果たしなく広く広大で、星と星との距離は「光年」という単位を使うことから、そのとんでもない広さが伝わるかと思います。

ちなみに「1光年」は光の速さでも1年かかる距離で、全宇宙の直径が465億光年と言われていますので、わたしたちの暮らすこの世界が、いかに小さいのかが解りますね☆


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地球から一番近い恒星でも光の速さで4.37光年かかる!

地球から一番近い天体は、皆さんよくご存知の「月」ですね!

地球から月までの距離は、約38万キロで、光の速さでは1秒ちょいと言われています。

その次に近い天体は、水星、金星、火星と続き、木星、土星と続き、太陽系で一番遠くにある惑星の海王星までの距離は45億kmで、海王星までの距離も「光年」に直すとわずか、0.000475光年でしかありません。

そして、太陽系から一番近くにある恒星は「アフファ・ケンタウリ」という星で、地球からの距離は4.37光年!

一番近くの恒星でも、光の速さで行っても4年以上もかかってしまうのですね!

今の科学ではどんなに速いロケットを作ったとしても、時速6万キロ程度。

ちなみにこのスピードは、1977年に地球を出発した探査船「ボイジャー1号」の現在の速度で、ボイジャー1号は、人類が作ったもので、最速かつ地球から一番遠くを飛んでいる飛行体です。

ボイジャーは現在、太陽系を脱出し、はるかかなたの宇宙へと向けて飛んでいて、地球から180億kmのところにいます。

仮に、ボイジャー1号のスピードで飛んだとしても、太陽系から一番近い恒星「アルファ・ケンタウリ」までい行くのは、7万年もかかってしまう計算になります。

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恒星間航行を可能にする新しい推進システム「EMドライブ」とは!?

しかし、人類は恒星間宇宙旅行を諦めたわけではありません!

今までのロケットが液体窒素や液体酸素などの燃料をノズルから噴射して推進力を得る仕組みなのに対し、近年注目されている「EMドライブ」いう推進システムは「マイクロ波」を使うことにより、光速の数%の速度まで出せるのでは?と考えられています。

EMドライブの仕組みはとても簡単で、密閉された箱の内壁にマイクロ波を当てるだけ。

これにより、推進力が発生します。

最初にEMドライブの実験に成功したのは「中国」でした。

そして数年後、NASAでも実験に成功したのですが、この実験結果を多くの科学者は認めようとしなかったのです。

なぜかというと、EMドライブは、実験によりマイクロ波で推進力が得られることが分かっているものの、なんと、その仕組みが科学的には解明できないのです!

今のわたしたちの物理法則では、密閉された容器の内壁にマイクロ波をあてるだけで、推進力が得られるということが、科学的にはありえないのですね。

おそらく、科学的にこれを解明するために、今後、科学がもっと進化する必要もありますが、なにしろ、実験では従来のロケットの何倍ものスピードが出せることは証明されてしまったので、あと何十年か後には、EMドライブにより推進する恒星間ロケットが実現するかもしれませんね♪

 

ワームホールを利用した宇宙旅行

SF映画でよく見るのが、ワームホールを利用した恒星間飛行です。

映画でよくある設定は、どこかの異星人が、人類よりもはるかに進んだ超科学力でワームホールを作り出し、そのワームホールを利用し、何万後年も離れた宇宙空間へと移動する、というシナリオですね。

しかし、この案には無理があります・・・。

今現在の人類の科学力では「ワームホール」を作ることが不可能で、実現にはまだまだ何百年もかかりそうなのです。

ワームホールを作る方法として期待される案は、スイスとフランスの国境にまたがって建設された「大型ハドロン衝突型加速器」で行われている実験にヒントがあります。

「加速器」では、素粒子を光速の99.9%ほどまで加速させ素粒子同士を衝突させるのですが、この時に、計算上ではブラックホールができる可能性があるのです。

今のところ、加速器内でブラックホールが出来たという報告はされていませんが、総粒子同士を衝突させると、とんでもないエネルギーが1点に集中的に発生するので、理屈では、ワームホールも作れるのでは?と言われています。

しかし、仮にワームホールが出来たとしても、これを宇宙船が通れるくらいの大きさに拡大する方法が解りませんし、そのくらいの大きさのワームホールを加速器で作りだそうとすると、加速器の全長は50光年ほどになってしまうとか!

これでは本末転倒ですね(笑

やはり、ワームホールによる宇宙旅行は、まだまだ先のようです・・・。

 

SF映画でよく見るワープ航法は実現可能!?

日本では宇宙戦艦ヤマトがワープを利用してイスカンダルまで行きましたし、スタートレックでも映画の中では光速の何倍ものスピードで移動していますね☆

では、実際にワープは可能なのでしょうか?

実は、計算ではワープ航法は理論的には可能だと言われています。

ワープの原理は、A地点とB地点を直線的に移動するのではなくて、A地点とB地点を書いた紙を折り曲げて、くっつかせる、というイメージです。

原理的には宇宙船の後ろの宇宙空間を広げるようなカタチで歪めさせ、反対に宇宙船の前方の宇宙空間は縮めるように歪ませます。

これを繰り返すことにより、宇宙船自体は止まっているのに、前後の時空が歪んでいるので、理論的には光速の何倍ものスピードで移動することができるのです。

しかし!

残念ながら、今の技術では、肝心の「空間を歪める方法」がまったく解っていません(笑

さらに、計算上、宇宙船をワープさせるだけの空間を歪ませる為のエネルギーは、木星1個分ほど必要だそうで、こうなると現実的ではありませんね(笑

 

実現間近!?NASAが研究を推し進める核融合ロケットエンジン

核兵器にしても、原子力発電所にしても、核をつかっているのは同じですが、今のところは「核分裂」によりエネルギーを作り出しています。

しかし理論上、「核融合」のほうが何倍ものエネルギーを効率よく取り出せることが解っており、核融合を利用したロケットエンジンが開発されれば、今よりも何倍ものスピードまで宇宙船を加速させることができるでしょう。

NASAでは、今この核融合エンジンの開発を進めており、核融合エンジンが実用化されれば、火星までおよそ30日ほどで到達可能だそうです!

ちなみに、いまの技術のロケットでは、火星まで行こうと思ったら、軽く1年半はかかります。

これはかなりのスピードアップになりそうですね!

恒星間航行とまではいかないものの、宇宙船のスピードが上がればそれだけ遠くの惑星にも人類が行けるわけですから、今後の宇宙開発には大きな進歩になります☆

 

40年以上前に計画された、恒星間航行用宇宙船「ダイダロス計画とは!?」

ダイダロスというと、わたしはマクロスのダイダロスアタックを思い出してしまいます・・・。(歳がバレる)

ダイダロス計画とは、核爆発によるエネルギーをプラズマにより制御して、そのエネルギーを推進力として光速のなんと約12%まで宇宙船を加速させる、という計画でした。

宇宙船自体は200メートルほどの大きさで、重さは5万4千トン、うち燃料が5万トン以上で、かなり巨大なものとなり、木星軌道上で20年かけて建造される計画でした。

宇宙船の後ろのノズルで、1秒に何回も核爆発を起こして、そのエネルギーをプラズマにより制御して推進します。

光速の12%まで加速するためには約2年かかると考えられていました。

この宇宙船の速度ならば、火星までは9日、木星までは40日、冥王星へも154日で行ける計算で、かなり速いですね☆

地球から一番近い恒星、アルファ・ケンタウリまでも20年ほどで行ける計算になります。

ただ、あまりにも費用がかかりすぎるのと、そもそも、木星軌道上でこんな馬鹿でかい建造物を作るノウハウは、人類にはないので、いまだに実現はされておりません。(笑

 

超低コストで光速の20%まで出す無人探査機を飛ばす!スターショット計画は実現間近。

人間が遠くの星まで行くのは大変なので、じゃぁ思いっきり小さな無人機を飛ばしちゃおう!

ってことで、車椅子の天才「スティーブン・ホーキング博士」により提唱されたのが、スターショット計画です。

スターショット計画は、超高速宇宙探査計画とも言われ、わずか切手サイズほどの超小型の探査機に地上から強力なレーザーを当てて推進させます。

切手サイズほどの探査機は、宇宙に出ると薄い帆を広げて、約2m四方ほどの大きさまで広がります。

そして帆に地上から強力なレーザーを当てて推進させるのです。

レーザーにより加速される探査機は、やがて光速の20%の速度まで達し、アルファ・ケンタウリまで20年ほどで到着するのだとか!

いままさに、実現まで後一歩のところまで来ている一番現実日を帯びた計画ですね!

 

最後に

恒星間宇宙航行は、技術的に解決しなければならない問題がまだまだ山積みですが、いつかは実現できると考えています。

ライト兄弟が初めて空を飛んだのは1903年でした。

わずか100年で、人類は月まで行き、音速の何倍もの速度を手に入れました。

そして、今現在人類が作った建造物で一番遠くまで行ったのは、ボイジャー1号で、太陽系を飛び出して180億kmまで遠くに行きました。

まだあと何十年、数百年かかるかもしれませんが、人類はいずれ太陽系を脱出して、他の銀河へ行く日が来るでしょう☆

読んで頂きありがとうございました!

 

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