地球の最も過酷な場所で、宇宙飛行士は宇宙に備えるための理想的な場所を見つける

地球の最も過酷な場所で、宇宙飛行士は宇宙に備えるための理想的な場所を見つける

見渡す限り赤褐色の岩が広がり、植物は見当たりません。極寒で不毛な荒野で、夏の最高気温は約 40°F で、氷の層が 1 年中続きます。人間の文明はどこにも見当たりません。火星のように聞こえるかもしれませんが、実際にはデボン島と呼ばれる北カナダの離島です。地球には無数の生物が存在し、宇宙飛行士は他の世界に似たこれらの奇妙な場所 (もちろん呼吸可能な空気はありますが) で、地球外での生活の訓練を行っています。宇宙飛行士が宇宙旅行の準備に利用する地球上の 5 つの場所を見てみましょう。

火山、アイスランド

CSA(カナダ宇宙庁)の宇宙飛行士でアルテミス II の乗組員であるジェレミー・ハンセンは、アイスランドでの地質学フィールド訓練演習中に、岩石ハンマーとノミを使って大きな岩からサンプルを砕いています。写真提供: ロバート・マーコウィッツ NASA-JSC

NASA の今後のアルテミス計画 (米国の大規模な月への再訪) では、最近、宇宙飛行士がアイスランドの火山地帯を横断する旅に出ました。地球上のこの特定の場所は、実はアポロ時代から宇宙訓練に使用されており、NASA アルテミス地質学訓練リーダーのシンディ・エバンス氏によると、宇宙飛行士たちはここを「訓練で訪れた中で最も月に近い訓練場所の 1 つ」と表現しました。「地形が月と似ています。そして、宇宙飛行士が月で観察し、探索する地形の規模も備えています」と彼女は付け加えました。

さらに、アイスランドの岩石は月面の岩石と同じ種類です。玄武岩はマグマ(地球上の火山や月面への衝突によるもの)が冷えてできたもので、角礫岩はさまざまな塊が融合してできたフランケンシュタインのような岩石です。宇宙飛行士は、この月面のような地形で、ハンマー、スコップ、シャベルなどの伝統的な道具を使ってサンプルを採取し、地質学者としてのスキルを磨きます。

フロリダキーズの水中

NEEMO(NASA極限環境ミッション運用プロジェクト)は、宇宙飛行士、エンジニア、科学者のグループを世界唯一の海底研究ステーションであるアクエリアスに一度に最大3週間滞在させるNASAの類似ミッションです。クレジット:NASA

地球には宇宙のような真空状態はありません。地上であれば、どこに行っても呼吸できる空気があり、特別なスーツを着なくても歩き回ることができます (ただし、北極では暖かい服が必要です)。しかし、海は宇宙と同じくらい過酷です。海底深くまで潜るには、酸素を携帯し、危険な圧力から体を守り、おなじみの重力の下向きの引力に頼らずに航行する方法を習得する必要があります。

[関連:宇宙飛行士と水中飛行士: 海と宇宙とは何の関係があるのでしょうか? ]

NASAとフロリダ国際大学が運営するアクエリアス居住研究ステーションは、キーラーゴから約3.5マイル離れた、水面下約20メートルのところにある。アクエリアスでは、いわゆる「アクアノート」がアナログ宇宙船内で生活し、働き、宇宙遊泳の新技術や宇宙生活のためのその他の技術をテストしている。

コンコルディアとその他の基地、南極

コンコルディア駅の近く。クレジット: IPEV/PNRA/ESA-J。スチューダー

宇宙での生活はストレスがたまる。助けや文明から遠く離れ、狭い空間に隔離され、十分な備えがなければ外の世界で文字通り命を落とすことになる。地球には、この 3 つの条件を満たす場所がある。南極だ。その極寒で氷に覆われた地形は人間にとって間違いなく危険で、大都市は見当たらない (車や飛行機で簡単に行ける距離でもない)。マクマード基地など、アクセスが少し簡単な大陸の海岸には研究基地もある。そこでは、宇宙飛行士が火星などの他の惑星を探索するロボットをテストし、科学者は南極の真夜中に日光が不足することが宇宙飛行士にどのような影響を与えるかを研究している。

沿岸基地から 600 マイル以上離れたところには、フランスとイタリアの科学組織が運営するコンコルディア基地もあります。コンコルディアでは、「宇宙飛行士」の乗組員は完全に隔離されており、隔離によるストレスとその緩和方法について学ぶために、冬を丸々そこで過ごす人もいます。

ハワイ、マウナロアとマウナケア

HI-SEAS の近く: ハワイ宇宙探査アナログとシミュレーション。クレジット: Michaela Musilova/HI-SEAS

マウナ ロア火山の頂上、海抜 8,000 フィートを超える場所に、HI-SEAS (ハワイ宇宙探査アナログおよびシミュレーション) と呼ばれる小さな研究施設があります。この小さな居住施設では、いわゆる「アナログ宇宙飛行士」が 4 ~ 12 か月の「ミッション」を経験し、火星での生活がどのようなものかシミュレーションしています。できるだけリアルにするために、HI-SEAS の住人と海抜に近い「地上管制」の間には通信遅延が組み込まれており、地球と火星間の光の移動時間である 20 分を模倣するように設計されています。つまり、火星から地球にメッセージを送信すると、到着までに 20 分かかり、送信後に返信を受け取るまでにさらに 20 分かかります。

さらに、宇宙旅行の大きな課題の 1 つは、酸素、食料、水など、必要なものをすべて持参しなければならないことです。目的地で必要なアイテムを作れると、宇宙船の荷物の負担を大幅に軽減できます。ここで、「現場資源利用」と呼ばれるシステムの出番です。この驚くべき装置は、火山岩から水と二酸化炭素を抽出します。将来、月で水を見つけて使用するために役立つかもしれません。現在、NASA は (カナダ宇宙庁と共同で) ハワイの火山でこの技術をテストしています。そこの岩石と土壌は、月の地質学によく似ているからです。

アリゾナ州サンフランシスコ火山地帯

NASAの宇宙飛行士ケイト・ルービンスとアンドレ・ダグラスは、2024年5月13日、アルテミス3号の月面歩行の訓練のため、アリゾナ州フラッグスタッフ北部のサンフランシスコ火山地帯で月面用具を積んだカートを押している。写真提供:NASA/ジョシュ・バルカルセル

アリゾナ州の砂漠は、アポロ時代から利用されてきた、長年人気のアナログ宇宙飛行士の目的地です。アイスランドの火山平原と同様に、アリゾナ州のサンフランシスコ火山地帯(フラッグスタッフ近郊)には、月面のような地質があり、月面歩行や宇宙飛行士の地質学スキルの練習に最適です。今年初め、アルテミス計画の宇宙飛行士は、月の南極への将来の遠征の厳密な計画をテストするために、一連の模擬月面歩行を試みました。「フィールドテストは、アルテミスミッション中に月面での作業を成功させるために必要なすべてのシステム、ハードウェア、テクノロジーをテストする上で重要な役割を果たします」と、フィールドテストディレクターのバーバラ・ジャノイコはNASAのプレスリリースで述べています。「このシミュレーションにより、遠くからリアルタイムで地質学調査を実施する練習をする機会が得られます」と、NASAゴダード宇宙飛行センターの科学責任者であるシェリー・アキレスは付け加えました。

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