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宇宙

太陽系外の地球型惑星へ探査機を送る新手法 55

ストーリー by hylom
さまざまな困難が 部門より
あるAnonymous Coward 曰く、

昨年、地球から4.24光年離れた位置にある恒星「プロキシマ・ケンタウリ」で地球に似た惑星が見つかった。4.24光年は約4×1013キロメートル(赤道一周の距離の約10億倍)であり、「人間の寿命内」に無人探査機で到達できる可能性が高いため、探査機を送り込む計画が立てられている。

その1つに、ホーキング博士らが提唱している「Nanocraft計画」がある。これは、10~12フィートというサイズの四角形のセールを地球の軌道上で展開し、そこに地上からレーザーを照射することで推進するというもので、光速の20%ほどの速度で推進でき、20年ほどで観測対象に近づけるという。ただ、減速手段がないためあっという間に目的地を通り過ぎてしまい、観測時間はほんの数秒しかないという問題もあるという。

そのため、この問題を解決する手法も考えられているという(ナショナルジオグラフィック)。こちらは天体物理学者のミヒャエル・ヒプケ氏と同僚のレネ・ヘラー氏は考案したもので、ソーラーセイルを展開し、遠くにある恒星の光をブレーキに使うというもの。探査機は、太陽の光を巨大な帆に受けながら、アルファ・ケンタウリ星系を目指す。目的地に近づいたら帆の向きを変え、今度はアルファ・ケンタウリから届く光子を利用して、効率的に停止する。ただし、太陽光に押されてアルファ・ケンタウリを目指す探査機が太陽系の外に出るときの速度は、光速の4.6%にしかならない。目的地への到達には人間の寿命より長い時間がかかってしまう。

また、宇宙探査機の重さは石けん1個分ほどで、推進力を得るための帆の大きさは9万平方メートル(サッカー場およそ14面分)以上が必要になるという。

  • by nemui4 (20313) on 2017年02月09日 9時04分 (#3158256) 日記

    一発目の探査器群にブレーキ用反射ユニットを搭載しておいて。
    二発目以降の探査機群には、先行の反射ユニットから反射したレーザーを受けて減速させる。
    複数の探査機群がお互いに干渉するような形でコントロールするのは無理かな。

    ここに返信
  • なまらすごいテクノロジーがその後開発され、その最初の探査機を追い越す
    なんてシーンはぜひ見てみたいものだ(えー

    おや、これは100年前に人類が送り出した探査機ですな、みたいな感じ

    # ボイジャーだったかのう

    ここに返信
    • by Anonymous Coward
      星野之宣 の漫画にそういうのあったな。
      異星人探査に送ったロボットに追いついて、自分たちが異星人かと思われる的なやつ。
      • by Anonymous Coward

        ゆうきまさみのマンガでもあった。

        ある惑星にたどり着き調査していた探査船の人間が一人ずつ消えていく。

        それは後から出発し追い越して先についた探査船の乗員が仕掛けたいたずら(当人たちはおちゃめな歓迎のつもり)だった。
        というもの。

    • by Anonymous Coward

      PowerDoLLsもそんな感じ。

      # 第2陣(だったかな)以降のコールドスリープ船が航行中にワープ技術が開発。

    • by Anonymous Coward

      クリス・ボイス「キャッチワールド」:FTL船で先に到着したのが中ボスだった
      藤子不二雄:旧式船で到着した先で英雄として歓待されるも新たな未知を求めて旅立つ

  • by Anonymous Coward on 2017年02月09日 8時06分 (#3158237)

    その重量制限で観測して4光年先の地球に電波を送れるのでしょうか?

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      投稿してから気がついた。複数の探査機を順番に絶え間なく送り続けたら
      送信電波のリレーが出来るか。

      • by Anonymous Coward

        推進剤代わりに中継器を落としていけば一石二鳥
        減速も+α目的地のさらに先のオマケミッション用に小探査機を打ち出す要領で
        本当は早期に加速を終えた方がいいんだろうけど

      • by Anonymous Coward

        電力は?
        現地に着いた探査機はいいとしてもその途中はちっちゃな探査機に乗せる電池しかない。
        探査が一機につき数秒しかできなくて通過してしまうなら中継にかかる電力も知れてる?
        それはいいのか悪いのか・・・

        何十年も計画つづけてたら電池も進化するだろうか。

  • by Anonymous Coward on 2017年02月09日 9時02分 (#3158252)

    EMドライブとかは使えないの?

    ここに返信
    • by BIWYFI (11941) on 2017年02月09日 17時37分 (#3158609) 日記

      EMドライブは宇宙空間におけるプロペラの様な物。(と想定される)
      それを動かすエンジン(マイクロ波生成器)と燃料は別途必要。
      地球近傍なら(木星付近までかな?)、燃料は太陽電池に出来るけど、恒星間での燃料確保はまだ当てが無い。
      ま、それ以前に、地球上での静止推力を確認しただけで宇宙空間での加速に使えるかも不明だけど。

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    • by Anonymous Coward

      既存技術の組み合わせでってコンセプトのだからまだよくわかってないのは・・・

      • by Anonymous Coward

        別に原理はわかんなくてもいいんですけど、EMドライブはその性質すらちゃんと分かってないですもんね。
        原理不明でも、このエネルギー領域では何も起きず、ここからは入力に応じた出力があり、ここから上は不明、とかが分かってれば利用はできる。
        逆に言えば原理が分かっても、スケールアップできないとか超弱いパワーは出せるけど強くはできないとか一瞬パワー出るけど安定継続できないとかなら利用できないし。

        そこでこのユリ・ゲラー式遠隔スプーン曲げ推進装置をですね・・・

    • by Anonymous Coward

      まだ原理もよくわかってないもの打ち込んで知的生命体なりがいつる可能性を考えると
      攻撃だとか思われても困るからデブリに紛れられる小型の物なんですよ

    • by Anonymous Coward

      やっと宇宙空間で実験機投入ってのが計画段階だかんな
      そこクリアしてからだわ

  • by Anonymous Coward on 2017年02月09日 9時20分 (#3158272)

    光子は質量がないから、当てても反動は生じないのでは?
    太陽系内なら、太陽からの粒子の風、太陽風が期待できるけど

    ちなみに大気圏内ならレーザー推進の実験は行われていて、
    急激な加熱による空気の膨張が推進力になる。

    ここに返信
    • 光子だって運動量はあるよ (羽根車を回すほどのエネルギーはないらしいけど http://www.jsap.or.jp/ap/2013/09/ob820741.xml [jsap.or.jp] )
    • 光子に無いのは静止質量。
      止まる事はないから、質量的なものは存在し、運動量は振動数に比例する。
      エネルギーを持ってるんだから、相当質量が存在するのは当然だよね。
      でもエネルギーと運動量の比例定数が有質量物質の半分なんで、光子から有質量物質を生成しても分離する運動量が無くて真空中では粒子を生成出来ない。硬ガンマ線が大気中で粒子を盛大に生成するのは空気とぶつかって運動量を確保出来たから。

      で、太陽の光圧は、太陽風の十倍程度高い。
      そもそも、恒星が見えるのは、光圧がガスを吹き飛ばすからで、それが無きゃ恒星風が屯して何時までもガスに隠れる事になってただろう。
      ただ、局所的エネルギー密度は、低密度の粒子形態である太陽風の方が高い。だから、電子機器に対する被害も大きい。
      太陽光は、太陽風の粒子の隙間にも存在するから、面積辺りの運動量は光圧が支配する訳。

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      • by Anonymous Coward

        >で、太陽の光圧は、太陽風の十倍程度高い。

        JAXAの見解だと思うけど、太陽の光圧は距離の2乗に反比例するが
        太陽風の圧力はそうじゃない。文字通り風だから、粒子の渦が太陽系にある。
        太陽から離れるほど、光圧は減少して、太陽風の影響が強くなるんじゃないか?

        太陽圏の外に行けば、恒星風も吹くし、宇宙線も数百倍に増加する。

        第一、太陽、恒星の光圧がそれほど強力なら、ビッグバン宇宙論の宇宙膨張に
        影響しているんじゃないか?

        • by Anonymous Coward

          太陽風の粒子密度だって下がっていくのに、どうして太陽風の圧力は減衰しないと思うの?結論ありきで目曇ってるね

  • by Anonymous Coward on 2017年02月09日 9時26分 (#3158275)

    ソーラーセイル、レーザー推進が。
    実際に外宇宙探査で使用するのがってことかな。
    でも減速どーしよーとか言ってる段階なら本当に使用するかどうかわかんないんじゃん?
    そういう検討だけなら新でもなんでもなくね。

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2017年02月09日 9時35分 (#3158282)

    ロシュワールド方式で。

    #もっともあれは有人だが。

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2017年02月09日 11時02分 (#3158342)

    何故一つの記事の中で、セール、セイルと揺れるのだ。
    最初saleかと思いました。

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2017年02月09日 11時17分 (#3158353)

    安全保障上、撃墜しとくかという話になりませんかね?
     
    プロキシマ・ケンタウリ側に太陽系からの攻撃と受け取られてしまう可能性があるので、
    まずは通告してからのほうがいいのではないでしょうか?

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      お前らの送った探査機のせいで家のガラスが割れた。
      弁償しろ。

      と攻めてくる。

      #元ネタは小松左京

    • by Anonymous Coward

      この大きさの物体を「攻撃」と言うほど好戦的かつ高精度な観測網を持つ宇宙人が近所にいたら、
      もう地球に来てるんじゃないですかねw
      少なくとも観測機の一つも打ち込んでこないはずがない。

      地球に接近する観測機はSHADOが打ち落してるから見てないだけ?

      • by Anonymous Coward

        アジーンとドワーがひそかに撃退してるんじゃないかな。

        #それは惑星アニカ

      • by Anonymous Coward

        > 少なくとも観測機の一つも打ち込んでこないはずがない。
         
        未開の宇宙(そら)に手付かずで残ってる自然を保護するため、
        調査の際は生態系に影響を与えないように注意しています。
        (森に掘っ立て小屋を作って、そこからこっそり動物を撮影してるイメージで)

        • 進みすぎてて、数億年前に既に打ち込んであるのかも。
          ほら家庭に住みつく妙にしぶとく素早い、なんど退治しても戻ってくる昆虫。

          • by Anonymous Coward

            送り込んだ観測機に重大な欠陥があり、必要以上に増殖し、地球本来の生物をどんどん殺しまくり環境も破壊しまくりだったりして。

          • by Anonymous Coward

            北海道は?

            • by Anonymous Coward

              宇宙からの侵略兵器すら退ける試される大地
              ぱねぇ

        • by Anonymous Coward

          観測器などわざわざ使わなくとも遠距離からの観察で十分なデータを得られるほど技術が進んでいます。

        • by Anonymous Coward

          記憶喪失や急に人格が変わったかのような症例の一部は地球を観察しようとした存在が人類と精神交換を行ったことが原因らしい。

    • by Anonymous Coward

      石鹸大ではなく石鹸そのものを送ってしまえば、御中元(または御歳暮)と解釈されて、トラブルにはならないのでは。

      # そして「送りつけ商法」されたと訴えられ。

  • by Anonymous Coward on 2017年02月09日 12時32分 (#3158415)

    新方式は出発時の加速に問題があるようだが。
    行きはホーキング方式のレーザー加速使って、目的地に近づいたら新方式で減速すりゃいい様に思えるが、駄目なん?
    #まぁ、減速にかなり時間取られそうで、人間の寿命内に着くのはどっちにしろ難しそうだが。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      無理していいとこ取りしなくてもいいのです。
      とにかく情報の一片でも手に入れることができれば探査(とお金を出す方)のモチベーションは維持されるので、先行してナノクラフトを送りましょう。数多く送れば、総探査時間も蓄積されます。
      そうしているうちに、長期間の探査が可能になる本コンセプト機が到着して、さらに詳しい情報が得られるようになります。

  • by Anonymous Coward on 2017年02月09日 22時51分 (#3158726)

    これがもう少し現実的に落とし込まれましたって話だと思うんだけど合ってる?

    ここに返信
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吾輩はリファレンスである。名前はまだ無い -- perlの中の人

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