現実味を帯びてきた「宇宙エレベーター」

 「宇宙エレベーター」が現実味を帯びてきた。それは地上と宇宙をエレベーターでつなぐ、これまでにない輸送機関。地上から天へと伸びる塔のようなものを想像してみよう。かつては突飛な夢物語として受け止められていたが、理論的には十分実現可能なものであり、近年の技術発展によって、手の届く域に到達しつつある。

 宇宙エレベーターの仕組みは、次のとおり。地球を周る人工衛星は、地球の重力で下(内側)へ引っ張られている力と、遠心力で上(外側)に飛び出そうとする力が一致して釣り合っているため、高度を維持して周回し続けている。このうち赤道上の高度約3万6000㎞を周る人工衛星は、周期が地球の自転と同じで、地上に対して天の一点に静止しているように位置するため、「静止衛星」と呼ばれている。

 この静止衛星から、地上へ向けてケーブルを垂らす。ケーブルを吊り下げた分、衛星の地球に向いている側、つまり下の方がやや重くなるので、徐々に地球の重力に引かれて落下してしまう。そこで、反対側にもケーブルを伸ばしてバランスをとると、衛星は静止軌道の高度を維持して回り続けられる。

 このケーブルに昇降機を取り付け、人や物資を輸送できるようにしたものが宇宙エレベーターであり、原理はとてもシンプルなものである。



 こうした、宇宙エレベーターがいくつかできると、これを使って誰でも宇宙空間に自由に行くことができる。また、ロケットで重い物資を宇宙に運ぶ必要がなくなり、宇宙からロケットで火星や他の惑星へ探査機を飛ばすことができるようになる。人工衛星も打ち上げの必要はなくなり、宇宙エレベーターから、放てばよくなる。

 そして今回、もっとスケールの大きい計画がたちあがった。何と空中に浮かぶビルという構想だ。宇宙エレベーターが宇宙空間から、ケーブールを垂らす仕組みならば、そのケーブルを使ってビルも釣り上げてしまおうという計画である。そのためには、宇宙空間におもりが必要だが、その「おもり」として小惑星を運んできて、それを使おうという壮大な計画だ。


 空中に浮かぶビル、米で構想 地震や津波からも解放

  地上に縛りつけられた生活から抜け出し、空中に浮かぶビルで自由に暮らせたら――。そんな願いをかなえる未来型の建物の構想が発表され注目を集めている。もしこれが可能なら、人類は大地震や津波から解放されることになる。

 米ニューヨークの建築事務所「クラウズ・アーキテクチャー・オフィス(CAO)」が発表した「アナレンマ・タワー」はなんと、地球周回軌道に乗せた小惑星からケーブルでビルをつり下げるという構想だ。

 ビルは「ホーム」と呼ばれる都市の上空を拠点に、北半球と南半球の間を毎日行き来する。拠点都市としては、米国よりはるかに建設費の安いドバイが提案されている。

 欧州宇宙機関(ESA)の探査機「ロゼッタ」が彗星(すいせい)に着陸し、米航空宇宙局(NASA)が小惑星のかけらを月の周回軌道に乗せる計画を進めるなど、宇宙開発技術の急速な発展とともに、構想が実現する可能性は高まっている。

 設計担当者がCNNに語ったところによると、ビルの建材には軽量で耐久性のある炭素繊維やアルミを使うことを想定している。吊り下げ用の強力なケーブルを作る技術も必要だ。電力は宇宙空間に設置した太陽光パネルで常時供給され、雲や雨から集めた水分を循環させて使う。

 ビル最上部の高度は3万20000メートルに達し、最大時速約480キロで空中を移動する。

 地上と行き来するために大型の無人機を運航させるほか、最新型の電磁式エレベーターも設置するという。発想のきっかけを問われた設計担当者は「人類が洞くつを出た時から、我々の建物はより高く、より軽く進化してきた。いつか建物が地面から離れ、我々が洪水や地震、津波の被害から解放される日が来ることを信じている」と答えた。


 空中ビル・宇宙エレベーターで実現される未来

 天空の城ラピュタというアニメ映画があったが、ラピュタは空に浮かぶという伝説の城という設定のSF作品だった。空中に浮かぶビルはまさに天空の城ラピュタが実現可能ということになる。

 空中ビルや宇宙エレベーターによって、どのような未来が実現されるのだろうか? 今までは地球上の重力を基準にして物事は考えられてきたが、これからは地球外の重力や力学的エネルギーを利用することが可能になることを意味する。

 これらのことは、次世代の宇宙大量輸送機関になり得る可能性があるのだという。現在の静止軌道への輸送コストは、H2Bロケットで1キログラムあたり130万円以上。スペースXのロケットでも50万円はかかる。宇宙における輸送コストは高い。

 これが、もし宇宙エレベーターが実現した場合、最小サイズ(13トン)の実証用でも、1キログラムの輸送コストは11万円ほどで済むといわれている。より大型化した宇宙エレベーターを数百台ぐらい建設できれば、さらにコストを約100分の1まで下げられるかもしれない」と、未来の輸送手段として期待が持てる。

 また、宇宙エレベーターの実現によって、エネルギー問題も解決できるかもしれない。いま地球の人口は毎日20万人ほど増えているため、彼らが利用するエネルギーを賄っていく必要がある。そこで米国や日本では、宇宙空間にメガソーラーを置く『宇宙太陽光発電』によって、地上よりも20倍以上の効率で発電し、エネルギーをマイクロ波で送電しようというアイデアも出ている。


 地球外の資源は「早い者勝ち」

 またレアメタルなどの鉱物資源を、地球上でなくて小惑星に求める「アストロ・マイニング」の話もあり、米国では政府も法的に承認し、いくつかのプロジェクトが動いている。

 「惑星には鉱山採掘に関する所有権の概念がなく、早い者勝ちの世界だ。宇宙条約で国が所有することはできないが、市民や企業ならば所有権を認められている。いずれ宇宙に資源を求める時代が訪れるだろう。そのときにロケットでなく、宇宙エレベーターが役に立つものと考えられる」

 宇宙エレベーターは地球のみならず、月や火星にも建設できると言われている。そうなると、重力圏から出入りする道具としての機能だけでなく、「SPACE Slingshot」として真価を発揮できるだろう。

 地球の自転とともに回転する宇宙エレベーターからモノを放てば、ハンマー投げと同じ原理で、いろいろなモノを飛ばせるようになる。

 大野氏は「地上5万2000キロメートルからタイミングを計って、宇宙船や貨物船を投げれば、火星まで飛ばせる『宇宙パチンコ(宇宙ハンマー投げ)』も実現する。そうなれば、太陽系の大物流網がつくれるかもしれない。惑星間で宇宙エレベーターが建設でき、惑星間でモノを投げあって、資源の開発も可能になる。これが宇宙エレベーターの真価だと思う」と強調した。


参考 CNN news: 空に浮かぶビル、米で構想 地震津波からも解放


宇宙エレベーターの本: 実現したら未来はこうなる
クリエーター情報なし
アスペクト
Royllent アートパネル モダン 現代 白黒の作品「月の形の変化」 キャンバス絵画 4パネルセット 宇宙・天文が好きな人に 壁掛け 壁飾り DIYの楽しみ! リビング・オフィス・モデルルームなどの施設に最適(木枠付きの完成品)
クリエーター情報なし
HANGZHOU LINAN TOPLONG E-BUSINESS CO., LTD.

ブログランキング・にほんブログ村へ 人気ブログランキングへ   ←One Click please