Artemis 2ミッションは、1972年以来初めて人類を低軌道の外へ送り出し、地球から約40万キロメートル離れた月の裏側を周回して帰還した。4名の宇宙飛行士は、過去のテスト飛行で予期せぬ損傷が見つかった耐熱シールドを修正することなく搭載された新型宇宙船で、時速4万キロメートルという猛烈な速度で大気圏に再突入するという危険を冒した。このミッションは本来、明確な目的を持って設計されたものではなく、米国議会の雇用創出要求によって既存のパーツを組み合わせて後付けで計画されたものである。しかし、そうした混乱した経緯にもかかわらず、Artemis 2は月面着陸の再開と恒久的な月面基地建設という長期ビジョンへの重要な一歩となり、人類の創意工夫を改めて示す歴史的偉業となった。
Artemis 2ミッションの概要と歴史的意義
こんにちは、Cold Fusionの新しいエピソードへようこそ。この見事な地球の写真は、これまでに見たことのない鮮明さで撮影されました。オーロラや大気圏さえも確認できます。これらの写真は、もちろん月を周回して地球に帰還したばかりのArtemis 2ミッションのクルーによって撮影されたものです。
こちらは月の裏側から撮影された別の写真で、約40万キロメートル、つまり25万マイル離れた場所からのものです。これは人類が地球から移動した最も遠い距離となります。ほとんどの人は、この距離がどれほど遠いのか実感していません。この距離を理解するために、こちらは国際宇宙ステーションです。地球の低軌道を周回していて、地球上空約400キロメートル、つまり250マイルの高度を飛行しています。
そして、比較するとこれが月までの距離です。国際宇宙ステーションは地球低軌道を飛行していますが、人類が最後に地球低軌道を離れたのは1972年まで遡ります。それはそれで素晴らしいことですが、Artemis 2ミッションの意義は何だったのでしょうか。実は、これは単なる危険な観光ツアーではありませんでした。
実際には、宇宙飛行の未来に向けた長期的なビジョンの一部なのです。計画では、2028年までに6か月ごとに定期的な月面着陸を実現し、最終的には月面に恒久的な基地を建設し、その先には火星への基地建設を目指しています。面白いことに、トヨタもここで役割を果たすことになっていて、彼らの月面ローバーの名前を気に入っていただけると思います。確かに、これらはすべて非常に壮大な目標ですが、Artemis 2はそこに到達するための重要なステップでした。
そしてそれを実現する過程で、ミッションは大きなリスクを伴いました。4名の宇宙飛行士は、人間を乗せたことのない宇宙船で旅をしていました。テスト飛行の際にも、ヒートシールドに予期せぬ損傷があり、設計は修正されることがありませんでした。監察総監は実際にこう述べています。「我々の判断では、ヒートシールドの予期しない挙動は、将来の有人ミッションの安全性に重大なリスクをもたらします。」
それにもかかわらず、NASAとクルーは、あらゆる尺度で見ても偉大な人類の成果を成し遂げました。このエピソードでは、Artemis 2の意義、ミッションの目的、将来に何が待ち受けているのかを見ていきます。そして、このミッションが生まれた複雑な経緯も見ていきましょう。なぜなら、星を探索するためのよく考えられたミッションというよりも、むしろ米国議会の要請で雇用を創出するために無理やり存在させられたミッションだったからです。
多くの困難があったにもかかわらず、私はこのミッションが存在したことを嬉しく思っています。今日の世界で起きているあらゆることの中で、Artemis 2のようなミッションは、私たちが一瞬立ち止まって人類の根源的な創意工夫を集団で評価し、私たち全員が住んでいる惑星を新鮮な目で見直すことができる稀な瞬間の一つです。なぜなら、ここに至るまでの道のりがどれほど複雑であったとしても、このクルーが成し遂げたことは並外れたものだったからです。
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Artemis計画の段階的な進行
Artemis 2は、NASAが計画した4つのミッションのうち2番目のものです。最初のミッションであるArtemis 1は、2022年に打ち上げられたロケットとクルーカプセルの無人バージョンでした。その目的は、人間を宇宙に送り出す前にシステムをテストすることでした。その話はこちらで取り上げました。
そして、最初にテストして良かったです。なぜなら、クルーカプセルのヒートシールドに問題があったからです。地球に帰還する際にクルーを守ったまさにそのヒートシールドです。予想以上の損傷を受けていました。Artemis 1が着水したとき、ミッションは大成功として称賛されました。しかし実際には、カプセルに問題がありました。
2022年のArtemis 1の無人テスト飛行中に、オリオンのヒートシールドは大気圏再突入時に欠けたりひび割れたりしました。では、もちろんNASAは人間を乗せる前にそれを修正するはずですよね。いいえ、そうではありませんでした。彼らは設計をそのままにして、とにかくクルーを打ち上げたのです。ここで何が起こったのかについては、後ほど戻ってきます。
SLSロケットとオリオン宇宙船の仕様
Artemis 2は2つの別々の機体で構成されています。これまでに作られた最も強力な有人ロケットであるSLSブースターと、オリオン宇宙船です。各サイドブースターは約17階建てのビルの高さがあります。ですから、かなり大きいですね。これまでに何度宇宙打ち上げを見てきたとしても、このようなものは見たことがないでしょう。なぜなら、宇宙打ち上げシステムはそれ自体が一つの船だからです。
これは巨大です。自由の女神像の基部からトーチの先端までよりも高く、300フィート以上あります。重量は約600万ポンドですが、それで大丈夫です。なぜなら、約800万ポンドの推力を生み出すことができるからです。では、宇宙飛行士たちはどこにいるのでしょうか。彼らはここにいます。
そこにオリオンのクルーモジュールがあります。もう一つ、上にある逆さまのアイスクリームコーンが見えますね。それはある意味で脱出モジュールで、クルーが脱出するための方法です。このロケットが時速数千マイルで飛行しているときでさえ、クルーを安全に地球に戻すことができます。もちろん、誰もがこれが使われないことを望んでいます。すべてが適切に切り離されることを願っています。
宇宙飛行士の名前は、リード・ワイズマン、ビクター・グローバー、クリスティーナ・クック、そしてジェレミー・ハンセンです。クルーは月に着陸しませんでしたが、代わりに月を周回しました。ミッションの目的については後ほど話しますが、この軌道により人類史上最も遠い地点に到達し、以前に取り上げた運命のアポロ13ミッションが実行した月周辺の緊急スイングアラウンドで設定された記録を更新しました。
クルーは合計で約10日間宇宙に滞在しました。月への移動時間は時速4万キロメートルの速度で約6日間でした。月の裏側に到達したとき、彼らは6時間かけて月面を観察しました。そしてそれには、人間が直接見たことのない裏側の一部も含まれています。
月面への敬意と記録的な帰還
感動的な瞬間がその6時間の間に起こりました。リード・ワイズマン司令官が、月の裏側の地形をキャロルという名前にすることを提案したのです。キャロルは、彼が2020年に悲しくも失った亡き妻の名前です。そして私たちのクルーは、それらの項目やエリアにいくつかの候補名を提案したいと思います。そして、今朝、私たちは窓の外を見る時間を少し過ごしました。そして今、肉眼でも長距離レンズを通してでも、それらを見ることができます。
ですから、これを送信するのに良い時機だと感じています。そして、このクルーにとって特に意味深いのは、数年前、私たちがこの旅を始めたとき、私たちの緊密な宇宙飛行士ファミリーが愛する人を失ったことです。月の本当に素敵な場所に地形があります。それは月の表側と裏側の境界にあります。
実際、それはその境界のちょうど表側にあります。ですから、月が地球の周りを移動する特定の時期には、地球からそれを見ることができるのです。私たちは愛する人を失いました。彼女の名前はキャロル、リードの配偶者であり、ケイティとエリーの母親です。そして私たちは彼女をキャロルと呼びたいと思います。
クルーが月を周回する際、月の重力を利用して地球に引き戻されました。そしてこれが完了すると、地球の重力が引き継ぐことができました。再突入は通常の帰還ではありませんでした。彼らはとても遠くまで旅したため、帰還速度は通常の宇宙ミッションよりもはるかに速かったのです。彼らはマッハ32、つまり音速の32倍、時速4万キロメートル、または秒速11キロメートルで大気圏に突入しました。クルーは非常に速く移動したため、10日間で地球上のすべての人が宇宙飛行士よりも10から50マイクロ秒多く年を取りました。そしてそれは時間の遅れによるものです。
オリオン宇宙船が大気圏に突入すると、宇宙船の表面に衝突する空気分子が非常に圧縮され、摩擦が非常に大きくなり、約2,800度に達する高温プラズマの泡が形成され、それが数分間続きました。どれほど激しいかを理解するために、大気圏再突入がどのように見えるかを見てください。
この映像はソユーズの再突入からのもので、Artemisミッションよりも約50%遅い速度で移動しています。大気圏を突破した後、クルーはパラシュートで地球に戻り、太平洋に着水しました。そして、110万キロメートル、つまり70万マイルの旅が終わりました。ヒューストン、着水しました。着陸後のコマンドを送信中です。
着水確認。Artemis 2のクルーが、これまでに生きた誰よりも遠くまで旅した後、無事に帰還しました。彼らはミッションの各ステップをテストし、訓練し、計画してきましたが、この日が最も危険でした。以前のテスト飛行でほぼ失敗したヒートシールドを持ち、人間を乗せたことのない新しい宇宙船での再突入でした。
ミッションの実際の目的と実験内容
さて、ミッションの実際の意義は何だったのでしょうか。これは単なる危険な観光ツアーではありませんでした。実際の作業や実験が行われる必要がありました。しかしその前に、本日のスポンサーであるRayconからのメッセージをお聞きください。母の日が近づいているので、私は母に日常的に実際に役立つ贈り物について考えてきました。
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ミッションの目的を見ていきましょう。この特定のミッションにはいくつかの目的がありましたが、主なものは以下の通りです。第一に、月面を研究し、その特徴を写真に収めること。クルーは、何を探すべきかを知るために地質学者からのトレーニングさえ受けていました。第二に、宇宙での人体をテストすること。テストには、このような遠隔ミッションにおける無重力と放射線の影響が含まれていました。
宇宙飛行の前、最中、後に宇宙飛行士から収集された情報を比較することで、宇宙で人体に何が起こるかを知る窓が開かれます。しかし、Artemis 2は深宇宙でこれらの測定値を提供する初めてのものとなります。生物学的テストを行うために、組織機能を模倣する集積回路を備えた小さな人間細胞チップがありました。
実験では、宇宙飛行士の骨髄を使用しました。彼らは、これらの細胞に対する宇宙放射線の影響を対照と比較します。多くの実験が実施されました。その中の一つは本当に魅力的で、宇宙飛行士の骨髄を含むコンピューターチップが含まれています。そして、この特定の実験から収集された証拠が、地球上での医療の実践を再構築し、深宇宙で長期間生活することがどのようなものかについてより多くのことを教えてくれる可能性があるという期待があります。
宇宙飛行士たちはまた、新しいタイプのリチウムイオン電池と、太陽フレアのような緊急時に使用される放射線シェルターもテストしました。そして第三に、操縦性のテスト。地球近辺にいる間、クルーメンバーのビクター・グローバーは、将来のミッションに向けて機体がどれだけうまく機能するかを確認するために、模擬ドッキング操作を実施しました。エピソードの終わり近くで、将来のミッションの計画を見ていきます。
しかし今は、損傷したヒートシールドに戻りましょう。CBSがテスト段階で何が起こったかを報告しています。引用します。「2022年のArtemis 1ミッション中、オリオンカプセルの最初のテスト飛行には人間が乗っていませんでした。エンジニアたちは、カプセルの底部を覆う保護ヒートシールドから大きな亀裂や塊が欠けているのを見て衝撃を受けました。」引用終わり。
基本的に、ヒートシールドは実際には、その熱エネルギーの一部を奪うためにわずかに燃焼するように設計されています。NASAはアポロミッション中に同じ材料を使用したため、再び使用することを選択しました。しかし、Artemis 1のテストでは、非常に速く突入してきたため、ヒートシールドは予期しない損傷を受けました。
予測されていなかった亀裂があり、表面の多くが失われていました。実際、塊全体が失われていました。100以上の箇所が影響を受けました。この材料は焼却性があるため、ゆっくりと燃え尽きていき、それは予想されることですが、その塊が剥がれ落ちることは予想していませんでした。何が起こったのかを調べるための調査が行われました。
疑われる原因は、ヒートシールド材料に閉じ込められた高温ガスの気泡でした。気泡からの圧力が最終的にヒートシールドを損傷させました。覚えておいてください、彼らは秒速11キロメートルで移動し、ほぼ3,000度、つまり太陽の表面温度の半分の温度に直面していたのです。では、なぜ気泡が形成されたのでしょうか。後に、NASAがArtemis 1のテスト飛行中に大気圏に突入することを決めた方法から引き起こされた可能性があることが発見されました。
計画は、大気圏に2回突入することでした。一度は機体の速度を落とすために表面をかすめ、二度目は実際に突入して着陸するためにより急な角度で入るというものでした。気泡はかすめる段階で形成され、その後最終的な再突入中に加熱されて爆発しました。Artemis 2では、NASAは単一の再突入アプローチを採用することを決定しました。ヒートシールドをさらに破壊して何が起こったかを確認することを含む集中的なテストの後、彼らは新しいアプローチでヒートシールドが設計通りに機能すると確信しました。
一部の元NASAの職員は、軌道の変更だけでは十分ではないかもしれないと言っていますが、他のエンジニアやNASAのリーダーたちは、分析、テスト、調整によってリスクは軽減されると言っています。NASAはまた、Artemis 3ミッション用に新しいシールドが来ることになっていたため、遅延と追加コストは長期的には価値がないと判断しました。
そして、Artemis 2はArtemis 1と同じヒートシールド設計を使用します。ですから、オリオンのクルーが地球に向かって突進していたとき、注目していた一部の一般の人々の間には、わずかな心配の空気がありました。一部の元宇宙飛行士は、このミッションの安全性について懸念を持っています。幸いなことに、最終的にはすべてうまくいったので、安堵のため息をつくことができました。
Artemis計画の政治的背景と経緯
歴史的な観点から見ると、Artemis 2は重要です。その始まりのためではなく、それにもかかわらず重要であるという点で。Artemis 2を打ち上げたSLSロケットは、正式には宇宙打ち上げシステムと呼ばれていますが、一部の人々は冗談で上院打ち上げシステムと呼んでいます。それは、NASAのニーズを満たすために建造されたのではなく、議会のニーズを満たすために建造されたからです。
率直に言って、動機の大きな部分は、良い雇用プログラムになるからでした。The Conversationという出版物には、宇宙史家エミリー・A・マーゴラスによる素晴らしい記事があります。基本的に、話はこのようになります。2004年、ジョージ・W・ブッシュ大統領は、クルー探査機と呼ばれる宇宙船を中心とした宇宙探査のための新しいビジョンを提示しました。
新しい宇宙船、クルー探査機を開発してテストすることです。彼は2008年までに飛行を実現し、2014年までに有人ミッション、2020年までに月に宇宙飛行士を送り込みたいと考えていました。2008年までに、そして2014年までに最初の有人ミッションを実施します。ジョージ・ブッシュのビジョンはコンステレーション計画になりました。
しかし2008年、経済が崩壊しました。私はこのエピソードでその理由を詳しく説明しましたが、事実は、NASAには資金がなかったということです。今こそ、できることを節約し、必要なことに支出し、収入の範囲内で生活する時です。
NASAにとって、それは前政権のジョージ・W・ブッシュ大統領によって提案された1000億ドルのプログラムを廃止することを意味します。特に、コンステレーション計画の最初のプロトタイプロケットであるアリーズ1がすでに31億ドルも予算超過していたためです。プログラムは中止されましたが、議会はそれに満足していませんでした。実際、NASAは航空宇宙請負業者に仕事を提供し、多数の選挙区で雇用を維持していることが判明しました。
NASAの予算を増やすことに既得権益がありました。そこで議会は、NASAがシャトルに無理やり詰め込めるものを見つけるよう要求しました。さて、雇用を創出したいからという理由でスペースシャトルを建造することは良いのですが、それはミッションの観点からインセンティブが正しい場所にないことを意味していました。そしてそのため、議会のロケットは曖昧でした。
何をするかは問題ではありませんでした。宇宙に物を運ぶことができればよかったのです。明確な理由がありませんでした。何を建造しなければならないかという仕様さえありませんでした。その結果がSLSでした。2017年、NASAは政府から月面着陸を行うよう指示されました。しかし、連邦予算のわずか0.47%では月着陸船を建造できませんでした。
ですから、彼らはすでに持っているものをふるいにかけなければなりませんでした。オリオンカプセルが選ばれましたが、それは2012年に建造されたものでした。さて、オリオンは月に着陸できませんでしたが、周回することはできたので、それで十分でした。そういうわけです。SLSとオリオンカプセルの両方は、明確な目標なしに選ばれました。彼らのミッションは、彼らができることに基づいて遡及的に考え出されることになりました。
そして、これらすべてに加えて、NASAの野心的な目標と内部運営についていくつかの懸念があります。航空宇宙安全諮問委員会のスーザン・ヘルムズは、NASAが互いの上に同時に多くの革新を積み重ねすぎていると述べています。彼女はArtemis 3を高リスクと呼びました。NASAが将来のミッション目標を再評価するよう勧告がなされました。
将来のミッション計画と月面基地構想
それについて言えば、将来のミッションに何が待ち受けているのか見てみましょう。では、Artemis 2が完了した今、次は何でしょうか。2027年のArtemis 3は、月面着陸自体ではなく、地球低軌道でのドッキングテストとして計画されています。現在SpaceXまたはBlue Originのいずれかによって開発されている商業月着陸船とのドッキングをテストします。
両社は現在、どちらの会社が契約を獲得するかを競っています。そして2028年のArtemis 4では、NASAはついに再び月に着陸する計画で、6か月から12か月ごとの定期的な月面着陸を開始します。それは野生的に聞こえるかもしれませんが、NASAは60年代後半と70年代初頭の時代に同様の頻度で月面着陸を行っていました。
2028年後半のArtemis 5では、恒久的な月面基地の建設の初期段階が始まります。これを超えて、NASAは月インフラの開発を計画しています。月通信衛星、月面地形車のようなローバー、資源を探査するViper、そしてトヨタと日本の航空宇宙探査機構によって建造された、最大45日間のミッションに使用される日本のローバーなどが含まれます。
ローバーの名前は皮肉なことにトヨタ・ルナクルーザーと呼ばれています。私はそれがとても好きです。他の目標には、太陽光発電と原子力発電が含まれます。ですから、正直に言うと、目標があまりにも壮大なので、これは見てから信じるという状況の一つです。しかし、NASAの新しい長官であるジャレッド・アイザックマンが、この政府組織で物事を揺るがしています。
ですから、この歴史的な組織が転機を迎えることができるかどうかを確認するために、この分野を注視する必要があります。結論として、Artemis 2は宇宙探査の未来への単なる足がかりに過ぎませんでしたが、それでも目撃するのは非常にクールでした。特に、中止された宇宙プロジェクトから作られたミッションとしては。そういうわけです。これがArtemis 2ミッションの全体の話です。
そして、混乱していたにもかかわらず、それでも鼓舞されるものです。今日、戦争、無法なテクノロジーの支配者たち、経済問題、そして社会的分断が蔓延している中で、Artemis 2のようなミッションは励まされるべきものです。私たち人間は、前向きな何かに心を向けるとき、まだ多くのことができるのです。それが気にならなくても、私たちは今、歴史書のためにこれまでに見られた中で最も美しい画像のいくつかを手に入れました。
そしてそれに文句は言えません。とにかく、私からは以上です。ご視聴ありがとうございました。私の名前はDogoで、あなたはCold Fusionをご覧になっていました。次のエピソードでまたお会いしましょう。皆さん、良い一日を。Cold Fusion。新しい考え方です。
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