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人々はまだスペースエレベーターを構築しようとしています

紙のように薄い壁のある中空の塔を想像してください。 次に、幅12マイル、高さ22, 000マイルの側面を持つ、世界最軽量で最強の素材(おそらくナノカーボンまたはグラフェン繊維)で作られたものを想像してください。 輸送車は、静止軌道との間で顔を上下に登ります。

あなたが描いているのは、宇宙へのエレベーターです。アーサー・C・クラークirが1979年のSF小説『楽園の噴水』で説明しています。

クラークの本は、1895年にロシアの科学者コンスタンチンツィオルコフスキーによって説明されたアイデアの最初の一般的な説明でした。彼は、巨大な塔によって地球につながれた空間に「天の城」を構想しました。 1960年、ロシアのエンジニアであるYuri Artsutanovが、より現代的なバージョンを説明しました。 ジェロームピアソンというエンジニアがこの概念に関する技術論文を発表した1975年まで、宇宙へのエレベーターのアイデアは本当の注目を集めていませんでした。 クラークは、この本を書くためにピアソンの専門知識を大いに活用しました。

新しいドキュメンタリー映画「 Sky Line」は、大きな技術的障害やいくつかの同様に大きな対人的亀裂にもかかわらず、宇宙エレベーターの概念がなぜ持続し続けているのかを探ります。 2015年11月にニューヨークのDocNYC映画祭で初演されたこの映画は、現在オンラインで公開されており、2016年中にDC環境映画祭やその他の独立した映画祭で上映されます。

新しいドキュメンタリー映画<em> Sky Line </ em>は、スペースエレベーターのコンセプトに取り組んできた人々のプロフィールです。 新しいドキュメンタリー映画「 Sky Line」は、宇宙エレベーターのコンセプトに取り組んできた人々のグループを紹介しています。 (ジョニー・リーハンとミゲル・ドレイク・マクラフリン)

エレベータの提案にはすべて共通点があります:赤道沿いの海に停泊するプラットフォームから、エレベーターの車は太いケーブルまたはカーボンナノチューブベースの材料で作られた幅広の平らなリボンのテザーをぴんと張ったまま上下に移動します地球の62, 000マイル上にカウンターウェイトがあります。 ローラーまたは磁気浮上を使用してテザーを登る場合、車は静止軌道への旅行を完了するのに5時間程度かかりますが、今日のロケット打ち上げのコストのほんの1分の1(おそらく100分の1)です。

奇妙なことに、スペースエレベーターは、スペースにアクセスしやすく、手頃な価格で、潜在的に非常に有利です。 しかし、なぜそれがまだ起こらなかったのかというと、基本的には材料に要約されます。今日の超強力かつ超軽量の材料でさえ、宇宙エレベーターを支えるにはまだ十分ではありません。

ただし、試していないことではありません。 ペンシルベニア州の研究者は、オーストラリアの研究者によるコンピューターシミュレーションでモデル化されたダイヤモンドナノスレッドをラボで作成したことを2014年に発表しました。 カーボンナノチューブ(CNT)技術の研究は継続しており、グラフェン研究の新しい進歩は毎月発表されているようです。

Sky Lineでは、映画製作者のJonny LeahanとMiguel Drake-McLaughlinが、宇宙エレベーターのコンセプトに密接に取り組んできた人々のプロフィールを紹介しています。 この物語は、NASAによる2011年までの研究、設計、さらにはXPRIZEスタイルの課題への資金提供など、宇宙エレベーターを構築するためのこれまでで最も徹底した取り組みに基づいています。アメリカの宇宙技術の現状。

「NASA​​がシャトルを廃止し、その代わりに何もしていませんので、宇宙をあきらめたという考えがあります」とリーハンは言います。 「しかし、人々は、NASAが非常に生き生きとしていて、信じられないほど多くの先見の明があることに取り組んでいることを理解していません。 現在、エレベーターで作業していない場合でも、多くのことが行われていることに気付きました。」

エレベーター自体のアイデアは映画製作者の間で議論のテーマでしたが、さらに調査すると、ブラッドリー・エドワーズとマイケル・レインの2人の主人公を発見しました。

エドワーズは、ロスアラモス国立研究所での11年間の勤務を含む、天体物理学の深い歴史を持つ物理学者であり、1998年から宇宙エレベーターのコンセプトに取り組んでいます。ミッションは、カーボンナノチューブ技術を進歩させることでした。 他のキャラクターには、航空宇宙技術者のトム・ニュージェントや、国際宇宙エレベーターコンソーシアム(ISEC)の前社長であるテッド・セモンが含まれます。

「私たちが話した多くの人々が、宇宙飛行士であるより若い頃に夢を見ていたことに気付きました」とリーハンは言います。 「彼らは宇宙に行く意欲があることに不満を抱いているので、彼らは存続しますが、非常に多くの人々を宇宙に送る技術やリソースはありません。 彼らはただそれについて何かをしたいだけなのです。」

1990年代後半から2000年代初頭にかけて、エドワーズはNASAイノベーティブアドバンストコンセプト(NIAC)として知られるNASAの研究部門から資金提供を受けました。 エドワーズの仕事は大規模な実現可能性の研究であり、設計と建設からその展開と運用に至るまで、宇宙エレベーターのあらゆる側面を調査しました。 彼の結論:宇宙エレベーターは、既存の技術で構築することができます-全体を機能させるために必要な超軽量のテザーは不要です。

その後、エドワーズはLiftPortでLaineと提携してプロジェクトの資金を調達しようとしましたが、財政面での不一致によりすぐに別れました。 この映画は、スペースエレベーターがすぐに建てられない理由が亀裂であるように見えます。

映画にも出演しているピアソンは、宇宙エレベーターの規模でのプロジェクトは自然に高い摩擦能力を持っていると言います。

「あなたがこれほどユニークなアイデアを持っているとき、それに取り組むように引き付けられる人々はその分野で傑出しており、彼らの多くは他の誰かから口を奪いたくない」と彼は言う。 「それはゲームのほんの一部です。」

Liftballは、ロボットが風船から吊り下げられた1マイル長のカーボンナノチューブテープの途中を登っているデモにもかかわらず、2007年に崩壊しました。 2012年、Laineは、Kickstarterキャンペーンの成功により会社を復活させ、月ベースのスペースエレベーターを作成するためのパートナーシップの開発に取り組みました。 レインとピアソンは、月のエレベーターが現在建設可能であり、月のほこりの多い表面に存在する豊富な酸素、シリコン、鉄、アルミニウム、マグネシウムの採掘が可能になると言います。

しかし、完全な率直さで、元のLiftPortはカーボンナノチューブに「ひどい」ものであり、再利用可能なロケットを構築するSpaceXやBlue Originなどの企業の努力は宇宙エレベーターの必要性を消し去る可能性があるとLaineは言います。 目標は常に、ペイロードポンドあたりの現在のコスト(数万ドル)を数百または数万ドルにまで下げることでした。 しかし、それがどのように発生しても、カーボンナノチューブ技術を正しくすることは、宇宙へのアクセスの将来にとって重要であると依然として信じています。

「彼らが再利用可能なロケットを完成させる場合、エレベーターの主な理由は軌道にかかるコストを削減することだったので、エレベーターが資金調達するのは難しいでしょう」と、レインは言います。 「しかし、小数点以下の物質強度の変化により、文明は上下しました。今、あなたは桁違いの話をしています。 ナノテクノロジーを利用すると、将来がどうなるかさえ理解できないと思います。」

エドワーズは2008年に年次ISECミーティングを開始しました。毎年約50〜60人が集まり、スペースデブリの除去、より良いクライミングロボットの構築、リモートレーザーパワーシステムの開発など、現在解決できる問題に取り組んでいます。 彼は、スペースエレベーターを実現するためのターゲットを絞った努力を常に求めていると言います。 制度的支援はそこにないだけだ、と彼は付け加えた。

「宇宙エレベーター全体の取り組みの問題は、それに対する本当のサポートがないことです」とエドワーズは言います。 「これは、世界中の何百人もの人々が趣味として行ったプロジェクトの外観です。 この取り組みに対する真のサポートと専門的な調整管理ができるまで、実質的な進展はありません。」

彼はまだ宇宙エレベーターの強力な支持者ですが、それ以来、エドワーズはより実用的なカーボンナノチューブ技術の応用に努力を注いできました。 彼の現在の会社、Plasma Tenは、プラスチックとエポキシを強化するためのカーボンナノチューブを生産しています。

大林の設計は、カーボンナノチューブケーブルで約22, 000マイルの高さの静止地球軌道ステーションに取り付けられたフローティングアースポートで構成されています。 (©大林組、無断転載禁止) アースポートの直径は約1, 300フィートです。 (©大林組、無断転載禁止) 建設会社の大林組は、2050年までにエレベーターを稼働させることを約束しました。(©Obayashi Corporation、All rights reserved) こちらが静止地球軌道ステーションの内部です。 (©大林組、無断転載禁止) 静止地球軌道ステーションの別の内部ビュー。 (©大林組、無断転載禁止)

米国のこれらのプレーヤーの多くは他のプロジェクトに移っていますが、世界の他の地域の研究者は焦点を維持しています。

日本では、1991年に日本の研究者である飯島純夫がカーボンナノチューブを発見したことを皮切りに、ロボットとカーボンナノチューブ技術の分野での日本人研究者の深い専門知識のおかげで、スペースエレベーターは事実上国民の精神の一部です。 建設会社の大林組は、2050年までにエレベーターを稼働させることにコミットしています。チーフリサーチエンジニアの石川洋司氏は、既存のカーボンナノチューブ技術を改善するために民間メーカーや大学と協力していると言います。

「難しいプロジェクトだと理解しています」と石川は言う。 「当社の技術は非常に低いです。 エレベータを構築するために100である必要がある場合、現在は1または2前後で​​す。しかし、このプロジェクトは不可能とは言えません。 今のところ、大きな障害はありません。 試してみる価値はあります。そうしないと、何も達成できません。」

石川氏は、最近、最も高い自立型の超高層ビルである東京スカイツリーを完成させた大林氏は、2つの衛星間のカーボンナノチューブベースのテザーのテストに関与することを望んでいると付け加えた。 研究者は、テザーがどのように機能するかを、より長いバージョンのコンピューターモデルの動作と比較します。

石川氏は、同社のイニシアチブは思考実験として始まったものであり、この種のプロジェクトは通常、コンセプトペーパーが公開されるとキャンセルされることを認めています。 しかし、日本の一般市民や他の国々は宇宙エレベーターを非常に暖かく歓迎していたため、同社は努力を続けることを決めた、と石川は言う。

「おそらく宇宙エレベーターがここで人気がある理由の1つは、過去数十年で物事が経済的にあまり良くなく、日本人が自信を失ったことです」と石川は言う。 「彼らは彼らを励ます大きなプロジェクトを探しています。 もちろん、これは1つの国だけではなく、国際的な企業として行うべきではありません。 しかし、国民の間で人気があるため、日本はこれについてリーダーシップを取ることができるかもしれません。」

リーハンは、宇宙エレベーターはアメリカの時代精神の一部ではないが、映画を制作する過程で、彼らの生涯で実現する可能性は低いものの、プロジェクトに取り組んでいる情熱的な幹部を明らかにしたと指摘する。

「最終的に、それは夢を追いかけ、何ができるかを考える物語であり、疑問を投げかけます。私たちは今までの夢をまだ見ていますか?」と彼は言います。 「たぶん私たちはやるが、今では物事を小さくするという大きなアイデアがある。」

人々はまだスペースエレベーターを構築しようとしています