月と地球をつなぐ宇宙エレベーター構想。月からエレベーターを垂らすことで既存の技術で実現可能と宇宙物理学者

　地球軌道にロケットを打ち上げるのは莫大な費用がかかるし、何かと大変だ。ならば大気圏を突き抜けるくらいの長いエレベーターで宇宙に行っちゃおうよ、というのが宇宙エレベーター構想というやつだ。

　そして今、この構想に再び注目が集まっている。逆転の発想をすることで、少なくとも理論上は既存の技術でも可能だと提唱する科学者らが現れたのだ。

　ケンブリッジ大学とコロンビア大学の宇宙物理学者2人が提唱するのは、地球からエレベータを伸ばすのではなく、月面から地球に向けてケーブルでタワーをだらりと垂らす方法である。通称「スペースライン」構想だ。

月にぶら下がるエレベーター、スペースライン構想

　英ケンブリッジ大学のゼファー・ペノヤー氏と米コロンビア大学のエミリー・サンドフォード氏の計算によれば、この方法なら技術的にも経済的にも現在すでに存在する道具と素材で作ることができるそうだ。

　たとえば、宇宙エレベーターには超強靭な素材が必要不可欠だが、有機系繊維として最高クラスの引張強度・弾性率を誇る「ザイロン」など、その候補はすでに存在している。

　月から垂らす方式の一般的な宇宙エレベーターと比べたときの利点は、月の公転周期が一月にたったの一度だけなので、遠心力からくる負荷が少なくて済むということだ。

　そいつはご丁寧に地球の地面まで垂らされることはなく、地上42000キロの静止軌道に垂れ下げられるような感じになるらしい。

　そこから乗り込んで、さらに上空にある宇宙を目指すことになる。エレベーターというよりも、湖なんかに渡されたジップラインのような感覚だ。

　「月に固定したラインを伸ばして、地球という重力源の深くへと伸ばせば、地球周辺から月面への自由な移動に使える、安定的で横断可能なケーブルを建設することができる。」と論文で解説されている。

　これを使えば、月面へたどり着くために必要な燃料を現在の3分の1にまで削減できるのだそうだ。

ラグランジュポイントで新しい実験

　地球や月といった天体と天体の重力が釣り合い安定する点のことを「ラグランジュ点」という。ペノヤー氏らは、このラグランジュ点ならば運用する上で十分な安定性を確保できると考えている。

　そして、ここは一種の「ベースキャンプ」として利用できると言う。

望遠鏡、粒子加速器、重力波検出器、ビバリウム、発電、太陽系ミッションの出発地点など――かかるベースキャンプでは、新しい世代の宇宙実験の建設・維持が可能になる。

　ベースキャンプのカウンターウェイトは、長いケーブルを固定し安定させるうえでも都合がいい。実現可能とはいえ、何しろ、そいつは30万キロも伸ばさなければならないのだから、こうした工夫が効いてくる。

　ついでに隕石のような宇宙空間を漂う物体にケーブルが衝突するリスクは低いし、仮に衝突したとしても、ちょっとした衝撃なら耐えられるように作ることができるはずなので、心配無用であるらしい。

あくまでも概念実証の段階

　じつは月からケーブルを伸ばすというアイデア自体はこれまでにもあった。今回の研究は、それがコスト面や実用面で実現可能であると示したところが一歩進んでいる。

　だがじれが、あくまで概念実証の段階で、『arXiv.org』（8月25日付）で公開されている論文もまだ査読を受けていないようだ。

　つまりはその建設にすぐゴーサインが出ることはない。

　それでも、これまでの宇宙エレベーターよりも低コストな代替案がよりはっきりと目に見えるようになったし、少なくとも計算上は確認されたわけである。

　「宇宙ラインにかかる張力やストレスを計算し、それに適する素材があれば、素材の基本的限界の範囲内で建設することが可能だろうことを示した。」というのが論文の結論だ。

追記（201/11/08）本文を一部修正して再送します。

References:Astrophysicists Say One Space Elevator Concept Is Possible With Today's Technology/ written by hiroching / edited by parumo
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