月に宇宙ステーションを設置できないのはなぜですか?

これまでに月に人を送ったのは6回だけです。Design Projects/Shutterstock

[ 2021年12月7日1.21 am AEDT ] – ロナック、17歳、ジャイプール、インド

[ 答えてくれる先生 ]

イアン・ウィテカー

ノッティンガムトレント大学物理学上級講師

月の宇宙ステーションはとても便利かもしれません。それは、将来の宇宙ミッションに、地球を離れてから太陽系や天の川にさらに到達するまでの中継地を提供します。

月に宇宙ステーションを建設していない理由の1つは、月に人をあまり派遣しないことです。これまでに宇宙飛行士を月に乗せることができたのは6回だけです。これらの月面着陸は1969年から1972年までの3年間に行われ、アポロミッションと呼ばれる一連の宇宙ミッションの一部でした。

宇宙飛行士を月に運ぶために使用されたタイプのロケットは、サターンVと呼ばれる非常に強力なものでしたが、現在は製造されていません。これは、現時点では、人々を月に連れて行くのに十分な強力なロケットがないことを意味します。ましてや、そこに宇宙ステーションを建設することはできません。

ヒューストン宇宙センターで見ることができるサターンVロケットの例。長さは111メートルと巨大です。

人類は再び強力なロケットを作り始めています。宇宙探査会社SpaceXは、宇宙飛行士の体重を月に運ぶことができる、より新しく、より大きなロケットを作成しています。 Nasaはまた、宇宙飛行士を月に連れて行くための新しいミッションを計画しています。

しかし、短い旅行と月面に宇宙ステーションを建設することには大きな違いがあり、それは非常に困難です。それを行う1つの方法は、地球上でそれを断片的に構築し、月に断片を持って行き、そこでそれらを組み立てることです。これは、国際宇宙ステーションが構築された方法のようになるでしょう。断片は宇宙に持ち込まれ、スペースシャトルに乗って行った宇宙飛行士によって組み立てられました。

しかし、国際宇宙ステーションは地球の表面からわずか400kmです。月は384,000kmです。月への各旅行には約3日かかり、信じられないほどの量の燃料が必要になり、地球の気候問題を悪化させる可能性があります。

より良いアイデアは、月で見つかった材料からできるだけ多くのベースを構築することです。月のコンクリートは、可能な建築材料として地球上でテストされています。

地球上では、砂利や砂、セメント、水からコンクリートを作るでしょう。私たちは月にそれらのものを持っていませんが、私たちが持っているのは月の塵と硫黄です。これらは溶かして混ぜ合わせることができます。この混合物が冷えると、地球上で使用されている多くの材料よりも強い固体材料が生成されます。

食料とパワー

また、宇宙ステーションに滞在する宇宙飛行士が何を必要とするかについても考える必要があります。最も重要なことは、食料供給と電力設備、食料生産、通気性のある空気です。

科学者たちは宇宙で食物を育てる方法に取り組んできました。国際宇宙ステーションでは、宇宙飛行士が土の枕を使って野菜を育てる実験を行っています。別のオプションは、水耕栽培を使用して植物を育てることです。これは、植物が土壌ではなく水中で育つことを意味します。

月面での生活はどのようなものか–ノッティンガムトレント大学でのアニメーション学部と物理学部の間の学際的なコラボレーション。

月面でパワーを得ることはもっと複雑でしょう。最良の方法は、太陽からの太陽エネルギーを使用することです。ただし、月は28日ごとに回転します。これは、月の固定位置にある宇宙ステーションが14日間太陽の下にあり、次に14日間暗闇にあることを意味します。そして、光がなければ、太陽電池式の機器は、バッテリー蓄電ストレージの大幅な改善なしには機能しません。

この問題を回避する1つの方法は、月の北極または南極に宇宙ステーションを建設し、太陽電池パネルを地表から持ち上げることです。パネルは回転することができ、惑星によってまったく遮られないため、一定の日光が当たるでしょう。

あるいは、月の表面に土台がまったく必要ないかもしれません。代わりに、NASAは月を周回する衛星を建設することを計画しています。月面から打ち上げられるロケットは、月の重力から逃れるためにより多くの燃料を使用しますが、これは衛星からはそれほど難しくありません。これは、月の基地よりも優れていることを意味します。太陽系にさらに向かうミッションのためのゲートウェイとして。

この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation から再発行されています。日本語訳はarchive4kids(Koichi Ikenoue)の文責で行われています。オリジナルの記事を読めます。original article.

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