好奇心旺盛な子供たち:なぜ火星に人を送ることが'できないのですか?

どうして火星に人を乗せることができないの? – サーサック、13歳、インド、デリー

私たちはまだ火星に人を乗せていませんが、将来は乗せることができるかもしれません。 エベレストに登るにせよ、海の一番深いところに行くにせよ、人類の大規模な探査と同様に、火星に人を送る(そして再び連れて帰る)ときには、乗り越えなければならない多くの障害があるでしょう。

まず、乗組員を安全に火星に送ることができる宇宙船を作るのは大変なことでしょう。 国際宇宙ステーション(ISS)に滞在する宇宙飛行士は、地球から近いので食料や水などの補給を受けることができます。 しかし、火星への旅は、惑星同士の相対的な位置関係にもよりますが、6ヶ月から9ヶ月かかると言われています。 宇宙船は自給自足でなければなりません。つまり、旅に必要な物資をすべて運ぶか、船内で生産できなければならないのです。

Curious KidsはThe Conversationによるシリーズで、子どもたちの世界に関する疑問に専門家が答える機会を提供するものです。 専門家に答えてほしい質問がある場合は、[email protected] まで送ってください。 すべての質問に答えられるわけではありませんが、最善を尽くします。

宇宙船は、クルーを保護することも必要です。 地球では磁場によって太陽から守られていますが、宇宙では太陽や宇宙線にさらされ、細胞を傷つけ、癌のリスクを高めることになります。

火星へのチケット代

有人火星探査の最大の課題の1つは、乗組員の健康と体調を維持することでしょう。 長い間宇宙にいると、人間の体にはいろいろと異変が起こります。 宇宙の微小重力環境(宇宙飛行士が浮くことができる環境)に入ると、まず、地上では足元に「引っ張られて」いた体液が減り、頭や胸のほうに移動していきます。 このため、宇宙飛行士は「頭でっかち、足でっかち」と呼ばれる状態になります。

その他、骨や筋肉にも深刻な影響があります。 宇宙では、骨密度は1%、筋肉量は1ヶ月に3%の割合で減少します。 これは、地球上の高齢者が加齢の過程で1年間に失う量に近い。

こうした骨や筋肉の量の減少は、宇宙ではそれほど問題ではないように見えるかもしれない。 無重力」という条件は、人間が超人的な力を発揮できることを意味します。例えば、宇宙飛行士が自分で人工衛星を所定の位置に移動させるなど。 しかし、重力環境に戻ると、筋肉や骨の減少により身体能力が低下し、骨折の可能性が非常に高くなります。

軌道の最も近いところで、火星は地球から5760万キロメートルの距離にある。 NASA/JPL-Caltech

これらの影響を打ち消すために、現在私たちが持っている最良の解決策は、運動です。 ISSに滞在する宇宙飛行士は、1日に約2.5時間、サイクリングやランニングなどの有酸素運動とレジスタンストレーニングやウェイトトレーニングを組み合わせて運動しています。 しかし、これだけの運動をしても、宇宙飛行士の体力はわずか半年で25%も低下してしまうので、クルーは弱った状態で火星に到着することになりそうです。

片道切符?

火星に着いたら、クルーは再び重力にさらされることになる。 しかし、火星の重力はわずか0.38g(地球の約3分の1)です。 このため、火星での移動は地球よりもはるかに容易で、宇宙服を着用する必要がありますが、クルーは旅で失われた筋肉や骨を取り戻すことができないかもしれません。 懸念されるのは、火星にいる間に(おそらく約1年間)この筋肉と骨を交換できなければ、帰還できなくなる可能性があるということです。

そこで科学者たちは、火星へのミッションを含む長期の宇宙探査の間、宇宙飛行士の健康を維持するための方法をたくさん検討しています。 宇宙飛行士が地球環境の一部を持ち運べるように、人工重力装置を作ろうとしているのです。 また、加齢に伴う骨や筋肉の再生を助けるために、現在地球上で使われているような振動装置も考えられます。

うまくいけば、クルーは火星への2年間の往復旅行に耐えることができ、私たちの最初の惑星への旅が片道旅行でないことを保証することになるでしょう。

「Curious Kids」は、The Conversationによるシリーズで、子どもたちが世界について質問したことに、専門家が答える機会を提供するものです。 質問を送るときは、質問者のファーストネーム、年齢、市町村を必ず明記してください。

  • email [email protected]
  • tweet us @ConversationUK with #curiouskids
  • DM us on Instagram @theconversationdotcom

専門家が書いた、他の好奇心キッズ記事:

  • 言語がなかった時代、人間はどうやってものを考えていたか? – ケイティ、11歳、オーストラリア・シドニー

  • 波紋はどのようにしてでき、なぜ水面に広がるのでしょうか。 – ローワン(英国・6歳)

  • 脳はどのようにして体に信号を送っているのだろう? – アーラヴ、9歳、インド・ムンバイ

(敬称略

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。