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「地球は人類のゆりかごだが、人類は永遠にゆりかごにいることはできない」と、ソ連の宇宙旅行のパイオニア、コンスタンティン・ツォルコフスキーは1911年に手紙に書いています。 科学者たちは長い間、人類の長期的な生存のために他の惑星への旅行が必要であると認識し、それについて書いたり話したりしてきました。

NASAやスペースXなどの企業は、私たちを火星に送るという比較的短期的な計画を持っていますが、75億年で滅びると推定されている私たちの星、太陽の向こうを探索する必要性はどうでしょうか？

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星間旅行は私たちが生きている間に実現しないかもしれませんが、宇宙機関や民間企業は他の星に行くための理論や方法を開発しつつあります。

地球に最も近い星は、現在の技術では到達できない

月面に着陸したニール・アームストロングは、月と地球の距離の長さを雄弁に語り、「かわいくて青い、あの小さな豆が地球だと突然思い当たった」と言った。 親指を立てて片目を閉じると、親指が地球を消し去っていた。 巨人のような気分にはなれなかった。 1693>

地球から月までの距離（38万3400km）は、太陽までの距離のほんの一部であり、地球から太陽までの距離（1億4981万km）は、太陽に最も近い星までの距離と比べると、大海の一滴のことわざのようなものである。 アルファ・ケンタウリという三重星系の一部で、地球から約4.24光年（または1.3パーセク）の距離にあります。

現在最も信頼できる最速の宇宙旅行の形態はイオンドライブで、1998年にディープスペース1ミッションがボレリー彗星に行きました。 地球からプロキシマ・ケンタウリまでの膨大な距離のため、イオンドライブを使用して最も近い隣星まで移動するには、18,000年-およそ2,700人の人類世代-が必要です。

現在の技術革新のスピードでは、イオンドライブ宇宙船が地球を飛び立ってから数年後に、それに追いつき、追い越せるような技術を開発する可能性が高いので、その旅に出るのは無駄なことでしょう。

Proxima Centauri has a potentially habitable planet in its orbit

In August of 2016 scientists documented a potentially habitable Earth-sized planet orbiting Proxima Centauri, which was subsequently dubbed by Proxima b. Proxima b is an exoplanet, means the planet falls within the parameters of temperature required for life to development.これは、プロキシマbが、惑星であり、生命が発達するのに必要な温度のパラメーターに含まれることを意味する。

プロキシマ・ケンタウリは、太陽以外で地球に最も近い星ですが、その隣のアルファ・ケンタウリはもっと明るく、遠い将来のミッションの目標になるかもしれません。 アポロ 11 号の宇宙飛行士バズ・オルドリンは、著書『Magnificent Desolation: The Long Journey Home from the Moon』において、次のように書いています：

「私は、宇宙旅行はいつの日か今日の航空旅行と同じくらい一般的になると信じています。 しかし、宇宙旅行の真の未来は政府機関にはないと確信しています。NASAはいまだに宇宙計画の第一の目的は科学であるという考えに固執していますが、真の進歩は究極の冒険旅行を提供しようと競争する民間企業がもたらし、NASAはその利益をトリクルダウン的に受け取ることになるでしょう。”

イーロン・マスクの民間企業であるスペースXは、その試行錯誤の再利用可能なロケット ブースターと、今年5月の再利用可能なCrew DragonカプセルによるISSへの有人ミッションの計画により、すでに火星やそれ以上への到達競争に再び火をつけています。 民間の資金提供やボランティアによる取り組みには、タウ・ゼロ財団、不吉な名前のプロジェクト・イカロス、ブレークスルー・スターショットなどがあります。 これらはすべて、星間旅行のためのリフトオフを達成することを目的としています。

Private firm Breakthrough Starshot aims to get to Proxima Centauri in our lifetime

最終目的は他の惑星や太陽系に人間を送り込むことですが、ある企業 Breakthrough Starshot は、興味深い方法で、最も近接する星、Proxima Centauri に最初に無人宇宙船を送ることができるだろうと考えています。

この 1 億ドルの構想は、億万長者のユーリ ミルナー氏とジュリア ミルナー氏（前者はイスラエルとロシアの市民権を持つ）によって私的に資金提供され、地球から発射した強力なレーザー光線でその非常に軽い帆をザッピングすることによって、小さな探査機を星まで推進することを目指しています。 この速度でブレークスルー・スターショットの宇宙船は約20年でプロキシマ・ケンタウリに到達できます。

これを達成するために、ブレークスルー・スターショットは、小さな宇宙船にスラスター、電源、ナビゲーション、通信機器を搭載し、プロキシマbに到達したときに見たものをビームバックできる技術的進歩を必要としています。

Solar sails could one day take us beyond our stars

昨年7月、惑星協会は、カール・セーガンにヒントを得たソーラーセイルを打ち上げ、テストし、太陽光からの光子のエネルギーを推進エネルギーに変えるライトセイルを使用して、軌道を変更できることを見事に示しました。

ソーラーセイルは、比較的簡単で安価に製造できるため、宇宙旅行の費用対効果の高い方法ですが、人間を運ぶのに必要な推進エネルギーを持つことはまずないでしょう。 また、星からの光に依存するため、Breakthrough Starshot のレーザーベースの代替案 (ポイント 4) がより現実的な選択肢であることを意味しています。 現在、ソーラーセイルは、人類が遠くの星系に行くよりも、太陽系内の衛星を輸送するための、より現実的な方法と見なされている。

ソーラーセイルに代わる磁気セイル

磁気セイルは、太陽光ではなく太陽風によって推進されるソーラーセイルのバリエーションである。 太陽風は荷電粒子の流れであり、それ自体が磁場を持つ。 ニューサイエンティスト誌によると、磁気セイルは宇宙船を磁場で囲み、太陽風の磁場に反発させ、宇宙船を太陽から遠ざける磁気推進につながるということです。 磁気セイルで推進する宇宙船が太陽から遠くなるにつれ、太陽光と太陽風の強度が劇的に低下し、他の星に推進するのに必要な速度を得ることができなくなる。 光速に近い星間旅行は可能…理論的には

特殊相対性理論では、光の粒子、フォトンは真空を時速670616629マイルの一定速度で移動すると述べている。

NASAが指摘するように、宇宙空間には、光子ではない粒子が光速近くまで加速されている例が実際に存在します。 ブラックホールから地球近くの環境まで、おそらく磁気リコネクションなどの現象のおかげで、光速の99.9パーセントという驚くべき速度まで加速されている粒子は、そのような速度に達する方法を利用するのに役立つ、将来の研究を指し示しているかもしれません。

光速に近い星間移動については、すでに多くの理論や仮説的な方法が提案されています。 この「ワームホール」という言葉は、空間と時間を横断するトンネル状の近道を表すもので、「ブラックホール」という言葉も作った量子物理学者のジョン・ウィーラーによって作られました。

ワームホールは、長年にわたって多くのSF愛好家の想像力をかきたてる宇宙旅行のアイデアですが、我々がそれを通って旅行できる可能性は信じられないほど低くなっています。 第一に、ワームホールが存在するかどうかさえ定かではありません。第二に、ワームホールにどんな種類の物質が入り込んでも、すぐに閉じてしまうという理論があります。 レス・ボシナス（コルテスIIIサービス社）/NASA

幽霊放射という負のエネルギー場を使って、ワームホールの周囲の物質を安定させ、開いたままにすることは可能かもしれませんが、すべての理論は非常に仮説段階で、今後何年も本当の形でテストされることはほとんどないでしょう。

また、ワームホールは、空間を越えて物質を輸送できるという事実が、タイムマシンの一種であり、したがって、原因と結果の法則に違反することになるという問題もある。

NASAは燃料不要の宇宙旅行を可能にするEmドライブの提案に取り組んでいる

NASAと他の組織は、不可能かもしれない燃料不要エンジンの提案に取り組んでいる。 なぜか？ もし成功すれば、その見返りは非常に革命的で、恒星間旅行に対する我々の能力を完全に変え、人類に新しい時代をもたらすからです。

EmDriveと名付けられた「ヘリカル」エンジンは、2001年にイギリスの科学者ロジャー・シャワイヤーによって初めて提案されました。 Shawyerは、円錐形のチャンバーにマイクロ波を送り込むことで推力を発生させることができると仮定しました。 理論的には、マイクロ波は円錐形の壁に指数関数的に跳ね返るはずである。 そうすることで、燃料なしで宇宙船を動かすのに十分な推進力を生み出すことができます」。1693>

エムドライブの実験で推力を発生させたと主張する研究者もいるが、その量は非常に少なく、反対派はそのエネルギーは本当に地球の地震振動などの外部要因によって発生したのではないかと主張している。

星間旅行の最も不明瞭な理論的形態の1つは、ダークマターロケットです

「将来のロケット技術のための可能な新しいエネルギー源としてのダークマター」と題する研究で、科学者は、宇宙の神秘的なダークマターのエネルギーを利用する旅行形態の方法を打ち出しました

この論文を担当した研究者は、ロケットの燃料として、エムドライブを変形させて（ポイント9参照）ダークマターを利用することを提案しました。 その利点は？ EmDriveのように化学燃焼に頼らないエンジンであり、現在の恒星間移動の方法から足かせを取り除くことを意味します。 暗黒物質については、それが存在するという事実を除けば、ほとんど何もわかっていない。 この旅行形態は、将来の発見に大きく依存している。

エンジニアは宇宙旅行用の核融合炉の開発に取り組んでいる

核融合ロケットは、核融合反応に依存して宇宙の果てまで行く宇宙船の一種である。 このようなロケットの開発の可能性は、1970年代にイギリス惑星間協会が行ったダイダロス計画で検討されました。 このエネルギーをロケットで放出するために提唱された主な方法は、慣性閉じ込め核融合と呼ばれる方法です。 これは、高出力レーザーを燃料の小さなペレットに照射し、その外層を爆発させる方法である。 その結果、ペレットの内層が破砕され、核融合の引き金となるのです。

次に、磁場を使用して、宇宙船を前進させるために、宇宙船の後部からエネルギーの流れを誘導することができる。 このような宇宙船は、プロキシマ・ケンタウリまでの距離を50年で移動することができます。 この方法の最大の問題点は？

Nuclear pulse propulsion might be the crazy proposed form of interstellar travel

私たちが提案した恒星間移動の中で、最も無謀で、最もクレイジーな形態は、核パルスによる推進です。 この方法は、宇宙船が、ちょうどよい距離で発射する前に、宇宙船の後部から核爆弾を定期的に投げることによって推進されるのを見ます。 核パルス推進を使用する宇宙船は、巨大なショックアブソーバーを装備する必要があり、それによって乗客を保護するための重い放射線遮蔽を可能にする必要があるのです。

このような宇宙船は理論的には光速の10パーセントまでの速度に達することができますが、1960年代に核実験が禁止されると、このコンセプトはほとんどなくなりました。

バサードラムジェットは、重い燃料の問題に対する解決策になる

バサードラムジェットは、化学燃焼に頼ることの限界の1つ、つまり燃料の重さに対する別の解決策になるのです。 現在の恒星間移動の最善の方法では、遠くに行きたいほど多くの燃料が必要で、宇宙船は重くなり、加速は遅くなります。