火星探査
ソ連の宇宙ステーションの目的の1つは、将来の有人火星探査に備えるためと聞いたことがある。宇宙ステーション滞在中、ヒトの人体にどの程度、悪影響を及ぼすかも調べられていたのである。
最初の宇宙ステーションはソ連のサリュートで1971年から85年まで運用されている。その後86年からミールという宇宙ステーションが運用されるようになり2001年に廃棄された。現在、アメリカ、ロシアを始め各国の協力のもと、国際宇宙ステーションが建設中である。来春2010年4月に完成予定であり、2016年まで運用される。この建設費用は総額1540億ドルと言われ、史上空前の大プロジェクトらしい。この宇宙ステーションは90分で地球を一周するという。
有人火星探査は片道約1年かかる大変な宇宙計画であり、ほぼ無重力状態の宇宙空間で往復2年以上生活すれば、どんな健康な人でも体がボロボロになるであろう。
まず全身の筋力が衰えるので、特に心筋が相当に弱る。心臓は日常、重力に抗して、あるいは血管の内部の摩擦に抗して血液を送り続けており、地球上ではかなり仕事をしている。無重力状態に近い状態が長期間続くと、心筋の負荷が激減し、その結果心筋が弱ってくる。それが2年以上も続けば、地球に戻った時、おそらく普通に立っておれない。また骨などもどんどんカルシウムが溶け出し弱くなるらしい。
宇宙ステーションは無重力だけを考慮すれば、ドーナツ型の巨大な回転体の構造にし、クルクル廻るように設計すれば、理論上は遠心力で廊下を歩けるようになる。こういう風にすれば筋力が弱る問題はクリアできそうである。
だから将来、他の惑星に植民するような時代が来れば、そういう構造の宇宙船が計画されるのかもしれない。もし重力を発生させる特別な装置が発明されれば、宇宙戦艦ヤマト型宇宙船でも良い可能性もなくはない。
かつて宇宙船戦艦ヤマトのアニメを見ていたとき、古代進や森雪が普通に廊下を歩いているのが不思議でならなかった。(←こう考えるのもおかしいと今は思う)
そういえば、宇宙戦艦ヤマトの艦長は宇宙病で亡くなるように描かれている。しかし最近言われている「宇宙病」とは少し意味が異なっている。宇宙病は突然、無重力空間に出たことにより、吐き気、嘔吐、顔面蒼白、冷汗、めまいなどの自律神経症状が生じることを言う。このようなある種の「酔い」は宇宙空間に出てしばらくして起こり数日で回復する。この症状はその人に出るかどうかが出発前のトレーニングで既に判明していると思われる。このタイプで酷い酔い方をする人は宇宙に出せない。(仕事にならないため)
ヤマトの艦長が亡くなった原因は、長期の宇宙航海による宇宙の放射線の被曝によるものであろう(よくアニメを観ているとそういうニュアンスに受け取れる)。これらは、宇宙服でどの程度遮蔽できるものか僕は詳しくない。宇宙に飛び交う放射線は非常に小さそうだし、完全には遮蔽できないような気がする。
地球はオゾン層があり、このような有害な放射線が地上まであまり届かないようになっている(参考)。だからオゾン層破壊は大問題である。オゾン層は生命の発生や進化にもかなり貢献していると言われる。火星探査まで行くとなれば、このような長期に浴びる放射線も相当なものになり、体に悪影響を及ぼしそうである。
人類で初めて月面着陸を果たしたアポロ11号の乗組員、ニール・アームストロング船長、マイケル・コリンズ司令船操縦士、エドウィン・ユージーン・バズ・オルドリンJr.月着陸船操縦士の3名は全員1930年生まれであるが、皆、現在も生存している。だから宇宙旅行は短い期間なら、そこまで大きな疾病を起こさせるとはいえないと思った。(彼らの健康状態はずっと気になっていた。)
火星は2つの衛星が廻っており、フォボスとダイモスと呼ばれている。この2つの由来は小惑星らしい(宇宙を旅している時に火星の引力に捉えられた)。この2つはそれぞれ逆に廻っており、フォボスは西から昇り東に沈む。高速で周回しており11時間でまた昇る。しかし、ダイモスは軌道がずっと外側にあり、ゆっくり東から昇り西に沈むが、また昇るまで5.4日もかかる。こういう風に書くと、ダイモスの方が大きいように思うかもしれないが、実は高速で周徊するフォボスの方が大きい。
過去ログで、月がいつも同じ顔を向けているという話をアップしているが(参考)、火星の衛星も同様である。これは潮汐力により自転と公転が同期しているためである。フォボスは長い年月をかけて徐々に火星に近づき、遂には火星に衝突する。その前に空間で破壊されるという話だ。従って、地球人が火星に植民都市を作ったとしても、フォボスをなんとかしないと最後には大変なことになりそうである(参考)。なお、ダイモスは軌道が遠いこともあり、その公転軌道は徐々に遠ざかっている。
なお、火星は大気が薄く気圧も低いため、小さな隕石などの地上への衝突も地球よりかなり多そうである。そのため遠い未来、地球人が植民した時、火星の地下に都市をつくるという話もある。火星の大気はほとんどがCO2であり、最高気温でも摂氏20度くらいしかない。ほとんどが零下の世界であり、それもマイナス130度くらいまで低下するため、冬は北極や南極はCO2が固体化しドライアイスの氷が堆積する。夏になるとそれが昇華してしまう。
地球の常圧ではCO2は-78.5度でドライアイスになるが、火星は気圧が低いので、常識的には地球よりかなり低温でやっとドライアイスになりそうである。これはエベレスト山上では水の沸点が低いことでもわかる。(普通の飯盒ではご飯がうまく焚けないし、チャルメラもうまくできない)
火星の大気は気圧が低い上に(地球での平均値の約0.75%)、CO2が95%も占めているので、宇宙船の外にヒトが普段着で出たら、たぶん一瞬に近い状況で死亡するはずだ。なぜこのような指摘をするかといえば、映画などで一瞬外に出て、すぐに戻って大丈夫みたいなことが描かれていることがあるから(笑)。アニメならまだしも、映画はもうちょっと現実的に描いてほしい。
CO2自体は透明で臭いもない。地球の空気中の濃度なら問題ないが、濃度が上がると、3~4%くらいで頭痛、めまいを起こし7%程度で気を失う。実際、植物系の食物保存庫などで事故が起こっている。事故が避けられないのは、急激に症状が出るからだろう。フラフラになりながら、なんとか逃げ出したという話はあまり聞かない。
CO2は地上の温暖化というか温度の保持に関係しているが、火星の場合、気圧が低すぎてあまり問題にならないのかもしれない。(多少は温暖化に関係しているかも?)。
(実はこれから遠大なオチがあったのだが、よく考えると、あまりにも飛躍しており変なので終わり。これだけでも全くまとまっていないし・・この記事はアミューズメントと思ってくれ。)
最初の宇宙ステーションはソ連のサリュートで1971年から85年まで運用されている。その後86年からミールという宇宙ステーションが運用されるようになり2001年に廃棄された。現在、アメリカ、ロシアを始め各国の協力のもと、国際宇宙ステーションが建設中である。来春2010年4月に完成予定であり、2016年まで運用される。この建設費用は総額1540億ドルと言われ、史上空前の大プロジェクトらしい。この宇宙ステーションは90分で地球を一周するという。
有人火星探査は片道約1年かかる大変な宇宙計画であり、ほぼ無重力状態の宇宙空間で往復2年以上生活すれば、どんな健康な人でも体がボロボロになるであろう。
まず全身の筋力が衰えるので、特に心筋が相当に弱る。心臓は日常、重力に抗して、あるいは血管の内部の摩擦に抗して血液を送り続けており、地球上ではかなり仕事をしている。無重力状態に近い状態が長期間続くと、心筋の負荷が激減し、その結果心筋が弱ってくる。それが2年以上も続けば、地球に戻った時、おそらく普通に立っておれない。また骨などもどんどんカルシウムが溶け出し弱くなるらしい。
宇宙ステーションは無重力だけを考慮すれば、ドーナツ型の巨大な回転体の構造にし、クルクル廻るように設計すれば、理論上は遠心力で廊下を歩けるようになる。こういう風にすれば筋力が弱る問題はクリアできそうである。
だから将来、他の惑星に植民するような時代が来れば、そういう構造の宇宙船が計画されるのかもしれない。もし重力を発生させる特別な装置が発明されれば、宇宙戦艦ヤマト型宇宙船でも良い可能性もなくはない。
かつて宇宙船戦艦ヤマトのアニメを見ていたとき、古代進や森雪が普通に廊下を歩いているのが不思議でならなかった。(←こう考えるのもおかしいと今は思う)
そういえば、宇宙戦艦ヤマトの艦長は宇宙病で亡くなるように描かれている。しかし最近言われている「宇宙病」とは少し意味が異なっている。宇宙病は突然、無重力空間に出たことにより、吐き気、嘔吐、顔面蒼白、冷汗、めまいなどの自律神経症状が生じることを言う。このようなある種の「酔い」は宇宙空間に出てしばらくして起こり数日で回復する。この症状はその人に出るかどうかが出発前のトレーニングで既に判明していると思われる。このタイプで酷い酔い方をする人は宇宙に出せない。(仕事にならないため)
ヤマトの艦長が亡くなった原因は、長期の宇宙航海による宇宙の放射線の被曝によるものであろう(よくアニメを観ているとそういうニュアンスに受け取れる)。これらは、宇宙服でどの程度遮蔽できるものか僕は詳しくない。宇宙に飛び交う放射線は非常に小さそうだし、完全には遮蔽できないような気がする。
地球はオゾン層があり、このような有害な放射線が地上まであまり届かないようになっている(参考)。だからオゾン層破壊は大問題である。オゾン層は生命の発生や進化にもかなり貢献していると言われる。火星探査まで行くとなれば、このような長期に浴びる放射線も相当なものになり、体に悪影響を及ぼしそうである。
人類で初めて月面着陸を果たしたアポロ11号の乗組員、ニール・アームストロング船長、マイケル・コリンズ司令船操縦士、エドウィン・ユージーン・バズ・オルドリンJr.月着陸船操縦士の3名は全員1930年生まれであるが、皆、現在も生存している。だから宇宙旅行は短い期間なら、そこまで大きな疾病を起こさせるとはいえないと思った。(彼らの健康状態はずっと気になっていた。)
火星は2つの衛星が廻っており、フォボスとダイモスと呼ばれている。この2つの由来は小惑星らしい(宇宙を旅している時に火星の引力に捉えられた)。この2つはそれぞれ逆に廻っており、フォボスは西から昇り東に沈む。高速で周回しており11時間でまた昇る。しかし、ダイモスは軌道がずっと外側にあり、ゆっくり東から昇り西に沈むが、また昇るまで5.4日もかかる。こういう風に書くと、ダイモスの方が大きいように思うかもしれないが、実は高速で周徊するフォボスの方が大きい。
過去ログで、月がいつも同じ顔を向けているという話をアップしているが(参考)、火星の衛星も同様である。これは潮汐力により自転と公転が同期しているためである。フォボスは長い年月をかけて徐々に火星に近づき、遂には火星に衝突する。その前に空間で破壊されるという話だ。従って、地球人が火星に植民都市を作ったとしても、フォボスをなんとかしないと最後には大変なことになりそうである(参考)。なお、ダイモスは軌道が遠いこともあり、その公転軌道は徐々に遠ざかっている。
なお、火星は大気が薄く気圧も低いため、小さな隕石などの地上への衝突も地球よりかなり多そうである。そのため遠い未来、地球人が植民した時、火星の地下に都市をつくるという話もある。火星の大気はほとんどがCO2であり、最高気温でも摂氏20度くらいしかない。ほとんどが零下の世界であり、それもマイナス130度くらいまで低下するため、冬は北極や南極はCO2が固体化しドライアイスの氷が堆積する。夏になるとそれが昇華してしまう。
地球の常圧ではCO2は-78.5度でドライアイスになるが、火星は気圧が低いので、常識的には地球よりかなり低温でやっとドライアイスになりそうである。これはエベレスト山上では水の沸点が低いことでもわかる。(普通の飯盒ではご飯がうまく焚けないし、チャルメラもうまくできない)
火星の大気は気圧が低い上に(地球での平均値の約0.75%)、CO2が95%も占めているので、宇宙船の外にヒトが普段着で出たら、たぶん一瞬に近い状況で死亡するはずだ。なぜこのような指摘をするかといえば、映画などで一瞬外に出て、すぐに戻って大丈夫みたいなことが描かれていることがあるから(笑)。アニメならまだしも、映画はもうちょっと現実的に描いてほしい。
CO2自体は透明で臭いもない。地球の空気中の濃度なら問題ないが、濃度が上がると、3~4%くらいで頭痛、めまいを起こし7%程度で気を失う。実際、植物系の食物保存庫などで事故が起こっている。事故が避けられないのは、急激に症状が出るからだろう。フラフラになりながら、なんとか逃げ出したという話はあまり聞かない。
CO2は地上の温暖化というか温度の保持に関係しているが、火星の場合、気圧が低すぎてあまり問題にならないのかもしれない。(多少は温暖化に関係しているかも?)。
(実はこれから遠大なオチがあったのだが、よく考えると、あまりにも飛躍しており変なので終わり。これだけでも全くまとまっていないし・・この記事はアミューズメントと思ってくれ。)