月の植民地化は私たちが考えていたよりも90パーセント安いかもしれない

月面を歩いたことがある人はわずか12人しかおらず、1972年以降は再訪していない。しかし、NASAの新たな委員会の調査によると、月資源の採掘や民間企業との提携により、月面に恒久的な基地を建設できる余裕ができたという。

人類を再び月に送るコストは予想より 90 パーセント少なくて済み、推定コストは 1,000 億ドルから 100 億ドルに下がる可能性がある。これは NASA が現在行っている深宇宙有人宇宙飛行の予算で賄える金額だ。

「コストを10分の1に削減すればすべてが変わる」と全米宇宙協会のマーク・ホプキンス執行委員長はプレスリリースで述べた。

本日発表されたこの研究は、地球外における人類の居住地建設を提唱する2つの非営利団体、全米宇宙協会と宇宙フロンティア財団によって実施され、元NASA幹部、宇宙飛行士、宇宙政策の専門家からなる独立チームによって審査された。

「コストを10分の1に削減するとすべてが変わります。」

コストを大幅に削減するには、NASA は民間および国際的なパートナーシップを活用する必要がある。おそらくその 1 つが欧州宇宙機関 (ESA) だろう。ESA の長官は最近、月面に街を建設したいと発表した。新しい見積もりでは、NASA の商業宇宙船パートナーであるボーイングとスペース X も関与し、契約を競うことも想定している。スペース X がファルコン 9 ロケットとドラゴン宇宙船の開発に費やした金額はわずか 4 億 4,300 万ドルだったことは有名だが、NASA なら 40 億ドルを費やしていたことになる。新しいレポートの著者は、89 パーセントの割引が低地球軌道を超えても続くことを期待している。

再利用可能なロケットを開発するというSpaceXの目標と同様に、この計画もコスト削減のために再利用可能な宇宙船と月面着陸船の開発に依存している。

さらに、月面から燃料を採掘すれば、月への帰還が経済的に実現可能になるかもしれない。月面クレーター観測探査衛星（LCROSS）のデータによると、特に極地付近では月面に氷が豊富にある可能性がある。これは重要なことだ。なぜなら、水は水素と酸素に分解できるからだ。水素はロケットの推進剤であり、酸素は燃焼プロセスを助ける。（残った酸素は、宇宙飛行士の呼吸空気としても便利だ。）

報告書は、月の表土から水を採掘し、それを水素に加工し、その水素を月の周回軌道に送り、火星（または太陽系の他の場所）に向かう宇宙船が燃料補給のために立ち寄れるようにする月面工業基地の建設を構想している。このような取り組みにより、赤い惑星への到達コストを年間 100 億ドル削減できる可能性がある。報告書は、この工業基地に 4 人の宇宙飛行士が居住し、最初の着陸から 12 年以内に 200 メガトンの推進剤を総コスト 400 億ドルで供給すると見積もっている。

月面鉱山都市の建設方法

報告書に記載されている具体的な提案は次のとおりです。

フェーズ1

• ロボットは、月の地殻に水素がどのくらい含まれているか、またどこに位置しているかを判定します。(注: このステップは非常に重要です。水素が月の地殻に豊富に存在せず、採掘が容易でなければ、月に戻る計画は実行不可能です。 ) そのようなロボットの 1 つが NASA の科学者によって提案されています。リソース プロスペクターは、水素を探し、月の表土を掘削し、サンプルを加熱して中身を確認できるローバーを展開します。このミッションに資金が調達されれば、別の惑星で初の採掘探検となります。

• 人類を月まで送り届けるための再利用可能な宇宙船を開発する

• 人類を赤道上に着陸させる。おそらくSpaceXのFalcon Heavyロケットを使用する予定。まだ開発中だが、1キログラムあたり1700ドルかかると推定されている。

フェーズ2

• 月の氷を採掘する技術を開発する

• 月周回軌道から月面まで機器を往復輸送する再利用可能な月着陸船を開発する

• 人類を月の極地に送る

• 採掘場所を選択する

フェーズ3

• 月面着陸船を使用して、ビゲロー エアロスペース社の膨張式宇宙居住施設を人間の居住地として月面に運びます。居住モジュールは、放射線から保護するために溶岩洞内に設置できます。

• 4 人の宇宙飛行士の乗組員を派遣して、表面に居住させ、ほぼ自律的に稼働する採掘設備の修理を支援します。

• 水素の採掘を始める

• 月着陸船は、月の裏側にある月軌道上の静止地点であるラグランジュポイントL2の補給所に年間200トンの推進剤を輸送します。

この計画では、現在存在しない採掘および輸送技術が求められているが、実現可能性は十分にある。「実現を阻むものは何もありません」と、昨日の記者会見でニア・アースLLCのホイト・デイビッドソン氏は述べた。「研究すべきことや対処すべき問題は確かにまだたくさんあります」

火星へのハイウェイ、そしてその先へ

1962年、ジョン・F・ケネディ大統領は、「我々が10年以内に月に行くことやその他のことをやろうと決めたのは、それが簡単だからではなく、困難だからだ」という有名な言葉を残しています。

アポロ計画、スカイラブ、国際宇宙ステーション、NASA のその他の取り組みによって道が開かれた今、それはもうそれほど難しいことではない、とアポロと国際宇宙ステーションの主任エンジニア兼プログラム マネージャーだったトム モーザーは言います。「月に戻るのは簡単で、合理的で費用もかかりません。火星への道になるかもしれません... ただし、それを実行する意志が必要です。」

2014年の有人宇宙飛行報告書によると、宇宙飛行士を火星に送る最善の方法は、まず月での生活を学ぶことだが、NASAはより安価な方法、つまり火星への旅と火星での生存という目標とはほとんど関係のない小惑星リダイレクトミッションを選択した。アポロ計画の後、月への再着陸の試みはいくつかあったが、それらの提案の費用は1000億ドルから1兆ドルに及んだと、新しい研究の主任研究者で宇宙開発同盟のリーダーであるチャールズ・ミラー氏は言う。

ミラー氏は、これまで月への再進出には一般市民の幅広い支持がなかったが、その理由の1つは、月への再進出が常に非常に高額に思われてきたためだと語る。「月への再進出には1000億ドルかかるという考えは、すぐに捨て去るべきだと考えている」

月の水素採掘が経済的に実行可能であれば、ヘリウム3などの他の貴重な資源の利用や、月旅行の経済化への道が開ける可能性がある。「今もこれからも、宇宙で最も貴重なものは人です」と、スペースフロンティア財団の理事であるゲイリー・オルソン氏は言う。

報告書のアイデアは現時点では単なる概念と提案であり、NASA は我々の知る限り、それを実行に移すつもりはない。しかし、月での採掘は確かに宇宙旅行の構造を再構築する可能性を秘めている。地球から打ち上げられるロケットは、長距離の旅のために燃料と水を積んで離陸する必要がなくなる。その代わりに、月に立ち寄って燃料タンクを満タンにすることができる。月軌道を離れるのは地球を離れるよりはるかに簡単なので、これらの月面中継ステーションは宇宙飛行のコストを大幅に下げ、火星やその先への高速道路を開く可能性がある。

「月面の恒久的な居住地は、太陽系の残りの部分への居住地構築の基盤となるはずだ」とデイビッドソン氏は言う。

更新、午後3時50分: この記事は記者会見からの新しい情報で更新されました。

更新、2015 年 7 月 21 日: 7 月 20 日に公開された 100 ページのレポートに基づいて、計画に関する具体的な情報を追加して記事を更新しました。

訂正、2015 年 7 月 31 日: 水を分解して生成される酸素の一部はロケット燃料の燃焼に必要となることを明確にするために更新されました。また、他のタスクにも使用されます。レポートより: 「この ISRU (in situ resource utilization) サイクルで生成される酸素と水素は、ロボット システムの燃料電池を動作させるために必要な消耗品、呼吸する空気、飲む水、そしてもちろん推進剤を提供します。」