月で暮らしたいなら、これらの問題を理解しなければならない

毛沢東主席は『水の歌 井岡山再登』という詩の中でこう書いている：「私は空の月を掴み、五つの海で亀を捕まえ、勝利の歌を歌って家に帰ることができる。」登る意志がある限り、この世で難しいことは何もありません。 50年以上経った今、毛沢東主席の月面到達の夢は私たちによって徐々に実現されつつあります。中秋節の休暇中に、月の土の話と月に家を建てる方法についてお話ししましょう。

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1. 私の国と月の土壌の過去と現在

1. 1グラムから1731グラムまで、我が国の月探査プロジェクトは81の困難を乗り越えてきました

1978年、米国は中国に1グラムの月の岩石サンプルを寄贈し、中国はそれを半分は一般公開用、残りの半分は科学研究用に2つに分割することを決定した。中国の月探査プロジェクトの初代主任科学者である欧陽子源氏によると、サンプルはプレキシガラスで囲まれた小さな石で、「大豆ほどの大きさ」だという。欧陽子源さんは、この半グラムの月の土について4か月以上研究した後、「アメリカ人は、ほんの少ししか渡していないと言っていたが、あなたはすべてを知っている」と語った。しかし、彼の心の奥底にある最大の夢は、「中国自らが採取した月のサンプル」を手に入れることだ。

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2020年12月17日早朝、内モンゴル自治区西子王旗で、月面着陸、自動採取、月面離陸、月周回軌道ランデブー・ドッキング、再突入など多くの技術的困難を克服し、「九十九八十一難」を経た嫦娥5号帰還機は、ついに1,731グラムの月の土を積んで地上に帰還した。

2. 月は地球のエネルギー需要を 1 万年分満たすことができます。

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アメリカや中国をはじめとする世界の主要国が、なぜ積極的に月探査を行っているのでしょうか？それは開発価値が非常に大きいからです。さまざまな探査と分析の結果、月には豊富な鉱物資源があることが判明しました。月の海の玄武岩だけでも、採掘可能なチタン金属が少なくとも 100 兆トン含まれています。月には大気がないので、太陽風によって吹き飛ばされた月の表面の土にはヘリウム3が大量に含まれています。安全でクリーン、そして効率的な核融合発電燃料です。これを核融合発電に利用すれば、安価で無毒、非放射性のエネルギーが得られるため、科学界では「完璧なエネルギー」と呼ばれています。控えめな見積もりによると、月の土壌には100万トンのヘリウム3が含まれており、これを使って発電すれば地球の1万年間のエネルギー需要を満たすことができる。

2. 月に住みたいなら、これらの問題を理解しなければならない →

月は地球に最も近い隣人であり、何世代にもわたって人類は月での生活に興味を抱いてきました。月の土壌で野菜は栽培できるのでしょうか？月の土壌には水がありますか？月探査プロジェクトの発見、特に嫦娥5号が持ち帰った月の土壌の研究を通じて、いくつかの疑問に暫定的に答えることができます。

1. 月の土壌で野菜を栽培できますか？

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純粋な月の土には有機栄養素が含まれておらず、非常に乾燥しているため、野菜の栽培には適していません。将来、人類が月面で生活し、それに応じた栽培環境の改良がされれば、月面で野菜を栽培できるようになるかもしれない。

2. 月の土壌には水がありますか?

月の土壌には水が極めて少ないですが、存在します。新たな発見により、月の土1トンには抽出可能な水分子が平均6本のミネラルウォーターボトル分含まれていることが判明した。嫦娥5号着陸船が採取した月の土壌は、着陸地点の月の土壌に含まれる水分子の含有量を評価するための直接的な根拠となるだろう。

3. 月の土壌に水分子が含まれていることが発見されたことは、私たちにとってどのような意味を持つのでしょうか?

水は生命の源です。これまでの探査結果から、私たちが想像していたように月には液体の水は存在しないことがわかっています。気体の水と固体の水の形で存在します。これらの水分子はどこから来るのでしょうか?無数の隕石とともに月へ送られたのでしょうか？それとも別の理由があるのでしょうか?将来的にそれを効果的に抽出し活用できるでしょうか？これらの問題は、私たちの将来の星空への旅に関係しており、月やさらに多くの惑星での人間の居住の問題を解決する「先駆者」です。

4. 嫦娥5号が回収した月の土壌の特別な価値は何ですか？

実は、嫦娥5号が採取した月の土壌は10億年以上前のものなんです！それらを研究することは、月、地球、さらには宇宙の起源を研究するのに役立ちます。

5. 月の土を使って家を建てることはできますか？

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答えはイエスです。月面に家を建てるには主に2つの方法があります。

1つ目は、組み立てのために地球から部品を持ち込むことです。まず地上で機能の異なる複数の堅固なキャビンを製造し、それを打ち上げロケットで月面に送り、月面に軟着陸させ、それらを積み木のように接続して完全な居住空間を形成することができます。この方法は、国際宇宙ステーションの組み立てに少し似ています。たとえば、リビングルーム、キッチン、バスルーム、寝室を別々に作り、それを月に送り、それから組み立てて完全な家を作ります。現在の構想によれば、このように組み立てられた月面基地は3人から6人の宇宙飛行士を収容し、彼らの生活と仕事のニーズを満たすことができる。将来的に打ち上げロケットが再利用できるようになると、輸送コストは許容できないものではなくなるでしょう。

2つ目の方法は、地元の材料を使うことです。乾燥食品を自分で持ち込む最初の方法とは異なり、月の鉱石や塵を原材料として採掘し、3Dプリントなどの特定のプロセスで加工することができます。月の岩石と土を建築資材に変えて、建設を開始します。この方法により、多数の基地を建設して大規模な月面基地を形成することができ、より多くの宇宙飛行士や科学研究者に生活・作業環境を提供することができます。

科学者たちは、月面下の長く曲がりくねった通路である溶岩洞を利用して、小惑星の衝突に耐え、内部温度を容易に制御できる安全な地下都市を建設することさえ構想している。科学者のアイデアはあくまで予測に基づくものですが、月面都市は将来的に現実になるかもしれません。

3. 月の土壌に関する噂を聞いたことがありますか?

月の土壌の研究を通じて、ネット上の噂もいくつか解明されました。

1. 月の土は火山のような匂いがしますか?

外国人宇宙飛行士が、月の土は暖炉の湿った灰のような、あるいは花火大会の後の空気のような燃える匂いがすると言ったことが記録されています。しかし、地球に戻った後、科学者たちはサンプルの中に何の臭いも感じなかった。

2. 月の土は黒いですか？

実際の月の土壌は、地球上で観察される黒い色ではありません。月の土を拡大してみると、実は色とりどりで、色ガラスのような物質が含まれていることがわかります。

1グラムから1731グラムまで、その背後には何世代にもわたる航空宇宙労働者の懸命な努力の成果があります。月の土壌の探査と研究は、神秘的な宇宙を解明するための取り組みにおいて重要な一歩です。将来、中国は月、火星、さらに深い宇宙へと進み、中国の宇宙飛行士は人類の宇宙の平和利用に中国独自の解決策を提供するだろう。

著者: 銭航、中国ロケット技術研究院総合設計部シニアモデルデザイナー

この記事はテンセントの「Everyone Loves Science」チームによって公開されました。

転載元は中国科学普及協会であることを明記してください。

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