日本企業は宇宙エレベーターの建設を計画している

大林組は、クライミングカーを使用して地球に接続されたワイヤーに沿って移動し、人や物資を軌道上や他の惑星に運ぶ宇宙エレベーターの建設を望んでいます。

人や物資を輸送する宇宙エレベーターのシミュレーション。 写真: 科学写真ライブラリー

世界一の高層タワー「東京スカイツリー」の建設で知られる日本の大林組は、2012年に宇宙エレベーターの建設計画を発表した。 したがって、同社は2025年に1000億ドル規模のプロジェクトの建設を開始し、早ければ2050年に操業を開始する可能性がある。 それに応じて ビジネスインサイダー

宇宙エレベーターの基本的なアイデアは、地球と宇宙を結ぶ長いケーブルを使用して、コスト効率よく人々を軌道上に輸送し、記録的な速度で他の惑星に飛行させることです。 科学者たちは、火星に到達するのに6~8か月かかるのではなく、宇宙エレベーターには3~4か月、場合によっては40日しかかからないと推定しています。 宇宙エレベーターは新しいアイデアではありませんが、そのような構造物の設計と建設は、多くの障害となる問題があるため、簡単な作業ではありません。 同社未来技術イノベーション部代表の石川洋司氏によると、来年の着工は見込めないものの、現在は研究開発、大まかな設計、協業の段階にあるという。

人や貨物を宇宙に輸送するのは非常に高価です。 たとえば、NASA は、アルテミス 4 回のミッションには 1 回の打ち上げにつき 41 億ドルの費用がかかると見積もっています。 打ち上げ作戦では宇宙に飛び立つために大量の燃料が必要です。 ただし、燃料は非常に重いため、燃料の使用量を増やす必要があります。 宇宙エレベーターにはロケットも燃料も必要ありません。 いくつかの設計によれば、宇宙エレベーターは、クライマーと呼ばれる電磁気の乗り物を使用して軌道に荷物を運ぶことができます。 登山車両は太陽光発電やマイクロ波などの遠隔エネルギー源から電力を供給できるため、燃料を運ぶ必要がなくなります。

大林組の報告書の中で、石川氏は、このタイプの宇宙エレベーターが宇宙への物品の輸送コストを0.5kg当たり57ドルまで削減できる可能性があると試算した。 他の推定では、宇宙エレベーターは227kg/0.5kgとされています。 世界で最も安価なロケットの一つである、打ち上げコストが1,227kgのスペースX社のファルコン9ロケットでさえ、宇宙エレベーターの推定コストよりもまだ5倍高い。 さらに、宇宙エレベーターにはロケット爆発の危険がなく、登山者がガスを放出することも許されていません。 大林組のクライマーは時速 200 km という比較的快適な速度を誇り、ロケットよりも遅いですが振動が少ないため、精密な機器に適しています。

石川氏によると、大林組は宇宙エレベーターを人類全体に利益をもたらす一種の公共事業として捉えているという。 現在、宇宙エレベーターの建設における最大の障害の一つは、ワイヤーやコネクターの材料の選択です。 極度の応力に耐えるために、鋼などの従来の材料で作られたパイプは非常に厚くなければならず、地球上で入手可能な量よりも多くの鋼が必要になります。

石川氏は大林組にカーボンナノチューブの使用を提案した。 ナノチューブは黒鉛の圧延シートであり、鋼鉄よりもはるかに軽く、高張力下でも破損する可能性が低いため、宇宙エレベーターはさらに小型化される可能性があります。 ナノチューブは非常に強力ですが、非常に小さく、剛性は 10 億分の 1 メートルです。 研究者は依然として超長いナノチューブを作成する必要がある。 現在最も長いモデルでも長さはわずか約 0.6 メートルです。 完璧なバランスを実現し、静止軌道を達成するには、テザーの長さは少なくとも 35,406 m でなければなりません。

代わりに、研究者はまったく新しい材料を開発する必要があるかもしれません。 しかし、他にも克服すべき問題はたくさんあります。 例えば、宇宙エレベーターの接続ケーブルには、簡単に切れてしまうほどの張力がかかっています。 落雷により蒸発する可能性があります。 竜巻、大雨、嵐などの他の気象条件も、宇宙エレベーターシステムに脅威を与える可能性があります。 インターコネクターの基部を赤道に配置すると、嵐のリスクを軽減できます。 さらに、莫大な建設コストを相殺するために、エレベーターシステムを何度も稼働させる必要があります。

したがって、特に石川氏はプロジェクトの建設期間を25年と見積もっているため、2050年の運営期限に間に合うように建設を開始するには多くの障害を克服する必要がある。

ア・カン (それに応じて ビジネスインサイダー)


roy

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