人類は宇宙のどこまで旅できるのか―これからの「遠い恒星への旅」の科学とテクノロジー

レス・ジョンソン / 吉田三知世

未来の「星間旅行」はどのようなものとなるのか？
光子ロケットや静電セイル、反物質駆動、ワープ航法など、
NASAテクノロジストの物理学者が本気で考えた宇宙トラベルガイド。

想像以上に困難だが、想像すれば実現できる。
宇宙のスケールの大きさや、人類の叡智に圧倒させられる、ワクワク感あふれる全人類待望の書。


「素敵な星間旅行へと誘い、物理学やエンジニアリングについて多くのことを教えてくれる」
――マーティン・リース（宇宙物理学者、『私たちが、地球に住めなくなる前に』著者）

「星空が以前とはまったく違ったものに見えるだろう」
――ミチオ・カク（理論物理学者、『神の方程式』著者）

• カテゴリ: ビジネス・実用
• ジャンル: 学術・語学 / 理工
• 出版社: 東洋経済新報社
• ページ数: 290ページ
• 電子版発売日: 2024年06月12日
• コンテンツ形式: EPUB
• サイズ(目安): 4MB

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星間旅行が可能なことは明らかだが、実現するのは極めて困難だろう…だが、間違いなく実現できる！

NASAで主任研究者を務めた著者、レス・ジョンソンさんの言葉がとてもワクワクさせる！

宇宙は知らないことだらけだけど、確実に分かることが増えてきていて、その大きすぎる規模と新たな謎・特殊性にはただただ驚かされ、魅了されてしまう。ニュースで宇宙やロケットを取り上げる事も増えて、関心を持つ機会も増えているのではないでしょうか？

そんな宇宙について、遠くの星に行く「星間旅行」をテーマに、人類の宇宙へのアプローチを過去から現在に渡って詳しく、専門家の知識も添えて知ることのできる興味が尽きない（むしろ湧き出てくる）良い本でした。
星間旅行はできる。「今は」できないだけで、未来が楽しみだと思わせてくれます！

SF好きな個人として、1章まるまる使ってSF作品について触れ、解説してくれたのが最高に面白かったです。

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【目次】
序文
はじめに
第１章　宇宙はどんなところで、何があるのか？
第２章　宇宙探査の試みと課題
第３章　星間旅行の難しさと、それでも挑戦すべき理由
第４章　旅行するのは、ロボット？　人間？　その両方？
第５章　ロケットで行く
第６章　光で行く
第７章　星間宇宙船の設計
第８章　科学についての無茶な憶測とＳＦ
エピローグ

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星間旅行宇宙船の推進技術を物理学でできるかできないかを解説。著者のこの分野への愛を感じる。
これまで通り、機械、人間と進んできた宇宙探索は火星や別の恒星でも同じであろう。ただ化学式のロケットエンジンなら火星まではいけるが、それ以降は、推進剤の積載量を考えると原子力、4.3光年先の最も近いアルファケンタウリなら核融合エンジンがないと難しい。その先は反物質エンジンとはなるが、その実現性は今は測れない。小さい物質で機械だけ運ぶなら、光子を当てるセイルで行けるかもしれない。

またその他には星間物質との衝突、長期間にわたる人員のケア、必要な物資（特に水）がある。小惑星を加工すれば衝突は吸収できるのではないかという案がある。

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太陽系外の惑星の存在が証明されたのは1990年代になってから
太陽まで8光分=1.5億km　海王星まで4光時　ケンタウルス座アルファ星4.35光年
天の川銀河直径10万光年　光速1c=9兆4600億km/年
太陽系の質量の99.8％が太陽　地球は隕石と塵で毎年2～4万トン重くなっている

推進　太陽フライバイ　年速15auが限界=22.5億km/年　＝0.0002ⅽ　
電力　RTG プルトニウム崩壊熱で発電（有限）ボイジャー 2025～30年に送信不可　
　　　マイクロ波やレーザーで送り 変換する
通信　発信出力　送信受信アンテナ大型化　ノイズや干渉のない帯域　

ボイジャー720㎏を0.1cに加速するには全世界の1年間のエネルギーの0.06％
　減速には2倍のエネルギー　1㎏が0.1cで飛行　450兆ジュールの運動エネルギー
火星　まずロボット、次に人間　1965年マリナー4号 接近からはじまる　

化学ロケット　燃焼室の化学結合　✕低い効率　
核熱ロケット　核分裂の熱で水素を加熱しガス排出　化学熱ロケット効率の2倍以上
　核融合　開放されるエネルギー0.7％（化学燃焼10憶分の一）　E＝mc2
　　300年弱でアルファ星へ観測機到達　　誰が投資するのか？
電気推進ロケット　イオンスラスタ　科学ロケットの10倍の効率　✕低推力
光子ロケット　光子の運動量が極めて小さい　発電し光線に変換し推力を得る
反物質ロケット　ほぼ100％変換できるが いま生成できる質量が数ナノグラム

太陽帆　光子ロケットの2倍の効率　直径数キロの帆で0.003ⅽでアルファ星1400年
レーザー推進　1㎏以内（目標1g）の宇宙船　反射率30％でも吸収ゼロが可能なら
マイクロ波推進　30gの宇宙船　ビーム発生装置は地球の直径の4倍の開口で10GW
太陽風による磁気セイル　アルファ星まで2000時間　目的の恒星で減速に利用も
静電セイル　恒星との距離に比例　推力低下少　長いワイヤー巨大サイズは難しい
アルファ星まで？　非推力40万秒以上 0.1c ＝セイル、反物質、連続的核融合のみ

電源、通信、ナビゲーション、温度管理、放射線対策、　生命維持、食糧、
　恒星の重力レンズを利用した電波送信

恒星とパルサーの位置から自分の位置を知る
太陽風 宇宙線　物質の慣性質量　磁気シールド（地磁気）
水　ISSでひとり一日 11.4L　湿気と尿の93％回収

ワープ　スタートレック　
　前方の時空間を収縮、後方を膨張　高速より早く動いているように見える
　数学≠物理学　実験や観測
ハイパースペース　スターウォーズ
　別次元を通過して超光速移動　　3次元＋時間1次元は より高次元宇宙の一部分？

冬眠　食料は不要だが老化は止められない　
住居できるが地球には似てない惑星　　星を変えるか 遺伝子操作で人を変える
　
地球外知的生命からの電波信号は見つかってない
　人類の技術文明はまだ2000年程度　宇宙船実現からまだ100年未満　
　星間飛行 西暦3000年　目的地に着くのに500年　移住は西暦10000年
　太陽と地球は40億年以上存在　宇宙は130億年以上前に誕生
　UFOは？　近年だけでなく、太古の昔の時代からやってきているはず・・

[ブクログ · ★★★☆☆]

人類が恒星間航行する課題と必要な要素をわかりやすくまとめている。ロケットの推進方法についての記述が多めだが、ロケットの構造、誰が乗るのか乗らないのかなど、ある程度具体的に検討ポイントを提示している。現時点ではどれもこれも難易度の高い問題ばかりなので、後半だんだん読むのがしんどくなってくるのだけど、SFネタの検討とか程よく柔らかいネタも入っているので最後まで読み切れた。

[ブクログ · ★★★☆☆]

難しいところもあったが、読めないというほどではない。宇宙旅行の困難さと実現までの距離がリアルにわかる。世代を超えて引き継がれていく科学の美しさを感じる。

[ブクログ · ★★★☆☆]

星間飛行を行うための必要な技術的なハードルについて、専門的な観点で述べられている

細かな技術的なところは難しいところもあったが、現在どのようなところまで宇宙開発が進んでいるのか
そのような壮大なチャレンジに対して、真剣に取り組んでいる人が多くいることが知れただけで面白かった

また、著者の必ず実現できるという熱意は純粋にかっこいいなと思った

[ブクログ · ★★★☆☆]

宇宙旅行の実現に必要な技術についてのいろいろな話も面白かったし、一方で、各種SF作品も出てきて興味深い。スターゲイト、インターステラーも、、エイリアンも最近みたばっかりだったし。そしてそして、筆者はバリバリのトレッキーなんですね。

全般の学術的な記述はちょっとついていけなくて、斜め読みになってしまう箇所も少なからずあり、もう少し、柔らかくできると読者層が広がるのではないかと思いました。

[ブクログ · ★★★★★]

核融合反応の有人宇宙船への応用は、
現在の物理学の水準において、星間航行を最も実現に近づけるアイデアであることが記されていた。

[ブクログ · ★★★☆☆]

出来そうなこととまず無理そうなことと。真面目にこういう検討をすることを仕事にできる人がいるということがまずは発見。