日本企業が宇宙エレベーターの建設を計画

大林組は、地球に接続されたロープに沿って移動し、人や荷物を軌道上や他の惑星に輸送する昇降車両を使用する宇宙エレベーターの建設を目指しています。

人や荷物の輸送に使用され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

世界一の高層タワーである東京スカイツリーの建設で有名な日本の企業である大林組は、2012年に宇宙エレベーターを建設する計画を発表した。その結果、同社は2025年に1,000億ドルのプロジェクトの建設を開始し、早ければ2025年にも運転を開始する可能性がある。 2050年。によると 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ロープを使用して、低コストで人々を軌道に打ち上げ、記録的な速度で他の惑星に飛行することです。 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わずか3~4か月、場合によっては40日しかかからないと見積もっています。 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やっかいな問題があるため、簡単な作業ではありません。 同社未来技術革新部の石川洋司代表によると、来年の着工は可能性が低いが、現在は研究開発、予備設計、建設、推進の段階にあるという。

人や物を宇宙に打ち上げるには非常に費用がかかります。 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。 打ち上げ運用では宇宙を飛ぶために多くの燃料が必要ですが、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。 設計によっては、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上に貨物を輸送できます。 登山車両は太陽光や電子レンジなどの遠隔電源で走行できるため、燃料を運ぶ必要がありません。

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での貨物の輸送コストを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。 宇宙エレベーターの他の見積もりでは、コストは227kg/0.5kgです。 打ち上げコストが1,227kgと世界で最も安価なロケットの1つであるスペースXのファルコン9ロケットでさえ、依然として宇宙エレベーターの推定コストの5倍のコストがかかる。 さらに、宇宙エレベーターで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ありません。 大林組クライマーは時速 200 km という比較的快適な速度で、ロケットよりも遅いものの、振動が少なく、敏感な機器に適しています。

石川氏によれば、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 1 つは、ワイヤーやコネクターの材料の選択です。 極端な応力に耐えるために、鋼などの従来の材料でパイプを作る場合、パイプを非常に厚くする必要があり、地球上で入手可能な鋼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層であり、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はるかに小さくなる可能性があります。 ナノチューブは非常に強力ですが、剛性は10億分の1メートルと非常に小さいです。 研究者たちはまだ非常に長いナノチューブを作成していません。 現在の最長モデルはわずか約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が数多く残されています。 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、嵐などの他の種類の気象も、宇宙エレベーターシステムを脅かす可能性があります。 接続線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補うために、エレベーターシステムは複数回稼働する必要があります。

したがって、特に石川氏はこのプロジェクトの建設には25年かかると見積もっているため、2050年の運転日に間に合うように建設を開始するには多くのハードルを乗り越えなければならない。

ア・カン (によると ビジネスインサイダー)


Kuwahara Minako

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