重力を破り、人類は宇宙遊泳を征服するでしょう。準備はできていますか?

月を一周するのにどれくらい時間がかかりますか？

それは私たちが考えているよりも早いかもしれませんが、物流上のハードルでもあります。

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地球上の私たちの視点から見ると、月は小さく見えます。しかし、宇宙船に乗り、宇宙服を着て、壮大な月面ハイキングに出かけた場合、月を一周するのにどれくらいの時間がかかるでしょうか?

答えは、どれくらいの速さで歩けるか、毎日どれくらいの時間を歩くか、危険な地形を避けるためにどのような迂回路を取る必要があるかなど、あらゆることを網羅しています。

このような月周回旅行には1年以上かかる可能性がありますが、実際には克服すべき課題がさらに多くあります。

NASA によると、これまでに月面を歩いた人は合計 12 人で、全員が 1969 年から 1972 年にかけてのアポロ計画に参加した人々だ。地球に送信されたビデオには、月の低重力 (地球の 6 分の 1 に過ぎない) の中で歩くこと、あるいはもっと正確に言えば跳ねることがどれほど難しいか (そしてどうやら楽しいか) が映し出されている。

しかし、NASAの研究によれば、人間はアポロ宇宙飛行士よりもはるかに速く月面を移動できる可能性があるという。理論的には、予想よりも速く月の周りを歩くことが可能になるかもしれない。

ペースを加速する

NASAによると、アポロ計画の際、宇宙飛行士は月面を時速1.4マイル（2.2キロ）のスピードで飛び跳ねた。この遅いペースは、柔軟性を考慮して設計されていない、かさばる加圧宇宙服が主な原因でした。もしムーンウォーカーたちがもっとスマートなスーツを着ていたら、動きがずっと楽になり、歩くペースも速まったかもしれない。

2014年に、実験生物学ジャーナルに掲載されたNASAの研究では、月の重力をシミュレートした環境で人間がどれだけ速く歩いたり走ったりできるかをテストしました。これを実行するために、研究チームは 8 人の参加者 (うち 3 人は宇宙飛行士) に、地球上を特殊な放物線軌道に沿って飛行し、月面の重力をシミュレートする DC-9 航空機内のトレッドミルを 1 回につき最大 20 秒間使用してもらいました。

実験では、参加者は走り始める前に時速3.1マイル（5 km/h）の速度まで歩くことができたことが示されました。研究者らによると、これはアポロ宇宙飛行士が制御した歩行速度の2倍以上であるだけでなく、地球上の平均最高歩行速度である時速4.5マイル（時速7.2キロ）にもかなり近いという。

参加者がこんなに速く走れたのは、地球上で人間が走るのと同じように、腕を自由に振ることができたからです。この振り子運動により、重力の不足を部分的に補う下向きの力が生まれます。アポロ宇宙飛行士が月面で非常にゆっくりと移動した理由の 1 つは、重い宇宙服のせいで適切に手が届かなかったためです。

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新たに想定される最高速度では、月を6,786マイル（10,921キロメートル）周回するのに約91日かかり、地球の周囲24,901マイル（40,075キロメートル）を無停止（つまり睡眠や食事なし）で周回するにはその速度で約334日かかるが、海を横断しなければ不可能だ。

もちろん、91日間ノンストップで歩くのは不可能であり、実際に月を一周する旅にはそれよりもずっと長い時間がかかるでしょう。

ルートを計画する

月面を歩くことには、多くの特有の課題もあります。 「論理的には可能だ」と宇宙機関の科学顧問エイダン・カウリー氏はサイエンス・オンラインに語った。 「それは非常に奇妙なミッションによってサポートされるでしょう。」

最大の課題の一つは、水、食料、酸素などの物資を届けることです。

「バックパックに入れるのはお勧めしません」とコーリー氏は言う。 「たとえ6分の1の重力でも、それは大きすぎるからです。」

「サポート車両が必要だ」とコーリー氏は言う。車は避難所としても機能します。

「多くの機関が、宇宙飛行士が探査ミッションに出る際に実際にサポートできる、いわば持ち運び可能なミニ基地のような与圧ローバーの構想に取り組んでいる」とコーリー氏は語った。 「夜に使って物資を調達し、日中に出てきてまた動き回ることができます。」

月面探検家には、最高の動きができるように設計された宇宙服も必要です。現在の宇宙服は過度の動きを考慮していないが、一部の機関は月面で適切に歩くために必要な腕の振りを可能にする体にフィットする宇宙服を開発中だとカウリー氏は語った。

月の厳しい地形、特に数マイルの深さのクレーターがあるため、月を周回する適切なルートを見つけるのは非常に困難です。 「（クレーターを）ぜひ回りたいですね」とカウリーさんは言う。 「それは危険すぎる」

ルートを計画するときは、光と気温も考慮する必要があります。 「月の赤道と昼側の温度は摂氏約100度（華氏212度）です」とカウリー氏は語った。 「夜間は気温がマイナス145度（華氏マイナス292度）まで下がります。」

月の周期により、太陽の光がほとんどない日やまったくない日もあり、旅程の少なくとも半分は暗闇の中で過ごすことになります。カウリー氏は、特別に設計された宇宙服と探査車を使えば、こうした極端な気温から身を守ることは可能だが、気温によってレゴリス（月の固い岩盤を覆う細かい灰色の土）の状態も変化し、歩行速度にも影響が出る可能性があると述べた。

この 1972 年の写真には、アポロ 17 号の月着陸船パイロット、科学者、宇宙飛行士のハリソン H. シュミットが、調整可能なサンプリング スプーンを使って探検している様子が写っています。 (画像提供: NASA/NASAジョンソン宇宙センター)

しかし、放射線はより大きな危険をもたらす可能性があります。地球とは異なり、月には表面に到達する放射線を偏向させる磁場がありません。

「ある期間に大きな太陽活動がなければ、それほどひどい状況にはならないかもしれない」とカウリー氏は語った。 「しかし、太陽フレアやコロナ質量放出が起きて高レベルの放射線にさらされると、非常に重い病気になる可能性がある。」 （NASAによると、太陽フレアとコロナ質量放出はどちらも大量のエネルギーと磁化された粒子を放出するが、放出される粒子の種類、現象の持続時間、そしてそれらが生成する放射線が宇宙空間をどのように移動するかが異なっている。）

この種のミッションでは、低重力環境で筋肉と心血管系が鍛えられるため、多くの持久力トレーニングも必要になります。 「それを実現するには、ウルトラマラソンクラスの宇宙飛行士を派遣する必要がある」とカウリー氏は語った。

コーリー氏は、現状では全力で歩けるのは1日3～4時間程度しか続かないと語った。したがって、人が時速 3.1 マイル (5 km/h) で 1 日 4 時間歩くと、クレーターの影響が少なく、気温の変化や放射線の問題を考慮できると仮定すると、月を 1 周するのに推定 547 日、つまり約 1.5 年かかります。

しかし、カウリー氏は、人類がこの偉業を成し遂げる技術や装備を手に入れるのは少なくとも2030年代後半か2040年代前半になるだろうと述べた。

「このようなことを支援する機関は絶対に見つからないだろう」とコーリー氏は語った。 「しかし、あるクレイジーな億万長者がそれを試してみたいと思っており、もしかしたら成功するかもしれない。」

著者: ハリー・ベイカー

FY:ジェーン

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