宇宙エレベーターは2050年までに実現するのか？大林組がカーボンナノチューブの宇宙環境試験を実施
2050年までの建設が目標として掲げられている「宇宙エレベーター」軽くて丈夫な素材であるカーボンナノチューブの発見によって、その実現性が飛躍的に高まりました。本記事では、宇宙エレベーター建設に向けた開発状況を解説していきます。
夢の「宇宙太陽光発電」究極のクリーンエネルギーは実現するのか？
■2050年までの完成を目標とした「宇宙エレベーター」
宇宙エレベーターとは、その名の通り地球から宇宙へ移動するためのシステムです。まず、地球を周回する重りを宇宙に打ち上げ、そこからケーブルを伸ばすことで、人や物資を運ぶことを目的としています。
実は1980年代まで宇宙エレベーターは夢物語に過ぎませんでした。その理由は、宇宙まで伸びる頑丈なケーブルが作れなかったためのです。しかし、1991年に「カーボンナノチューブ」と呼ばれる軽くて強度が高い新素材が発見されました。これにより、宇宙エレベーターの実現が現実味を帯びてきたのです。
日本の建設会社である大林組は、この宇宙エレベーターの建設構想を発表しており、2050年までの完成を目標としています。2025年にアース・ポートの着工ができれば、カーボンナノチューブ製のケーブルやクライマーの開発を行い、25年間の建設工期で、2050年から静止軌道ステーションの供用が開始できる、と考えられています。宇宙エレベーターが実現されれば、人が宇宙へ自由に旅行できる世界が訪れますね。
■宇宙エレベーターの開発状況はどうなっている？
大林組は2020年、宇宙エレベーターのケーブルに使うことを目指した、カーボンナノチューブの2回目の宇宙実験について発表しました。国際宇宙ステーション(ISS)を利用して行うもので、2015年から行った実験に続く2回目となります。改良を加えた試験体を用いて、宇宙での損傷度合いなどを確かめます。
ISSの船外実験プラットフォームには、「簡易曝露実験装置」と呼ばれる、実験サンプルを搭載した装置を設置することができ、地上実験で再現することの難しい過酷な宇宙環境を利用し、長期間の曝露による材料の経年変化など、宇宙環境が各種材料に与える影響を複合的に調べることができます。
2015年から2017年にかけておこなわれた第1回の実験では、サンプルを地球に持ち帰って分析したところ、地球周辺にある原子状の酸素が衝突したものと考えられる損傷が見られたそうです。また、ISSの進行方向の前面で曝露した試料が、背面で曝露したものよりも大きく損傷していたことも確認できたとしています。
この結果を受け、2回目となる今回の実験では、より糸を金属系とケイ素系の2種類の材料で被覆するなどの改良を施した試験体を新たに作製しました。両者を同期間宇宙環境にさらすことで、それぞれの損傷度合いを確認することを目的としています。
この2種類の試験体は、2019年7月にスペースXの「ドラゴン」補給船運用18号機で打ち上げられ、すでに実験が始まっています。今後、サンプルが地球へ帰還予定となっています。回収したサンプルは、詳細な分析を行い、前回の実験結果とも比較しながら損傷度合いを評価していくとしています。
当初の予定では、2025年にアース・ポートに着工できれば、2050年までの運用開始が見込めるという計画でした。しかし、現状でアース・ポート着工に関する報道などはないため、宇宙エレベーター建設計画としては停滞してしまっているのかもしれませんね。
■日本で開催中「宇宙エレベーターロボット競技会」
皆さんは宇宙エレベーターロボット競技会というコンテストを聞いたことはりますか？日本で開催されているコンテストで、宇宙エレベーターロボット競技会では、中学生・高校生が交流をしながら未来の夢である宇宙エレベーターについて学び、レゴ教材を使ってプログラム・製作をした宇宙エレベーターロボットで競技を行います。ご興味ある方はぜひ調べてみてください。
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