NASA と特別なスペースペンに関するジョークは誰もが聞いたことがあるでしょう。なぜ彼らはロシア人のように鉛筆を使わなかったのでしょうか？
この冗談の前提はさておき本質的に神話である、その背後にはさらに大きな科学的誤解があります。 NASA のために作られた 100 万ドルのペンは、想像できるほぼすべての状況で書くことができ、実際、宇宙船の密閉された環境で鉛筆が火災の危険性があるという問題を解決しました。アポロ 1 号の試験発射の悲劇の後、組織に対する予見的な懸念。
おそらく、スペースペンが火星への旅と環境保護との関係に地球上でどのような関係があるのか疑問に思っているかもしれませんが、我慢してください。人々の反応は、ペンの浪費が横行しているとされることに対する軽蔑の一つであり、大気圏外でのミッションを安全かつ成功させるためにどれだけ多くの異なることを考慮しなければならないかについての知識の欠如を示している。
地球の表面上空 400km に位置する国際宇宙ステーション (ISS) は、完全に閉鎖されたシステムです。宇宙には、空気、水、宇宙飛行士の食料など、人間の基本的なニーズが満たされないため、限られた資源を循環的な方法で管理し、機内に持ち込まれるあらゆるものから最大限の価値が確実に集められるようにする必要があります。
鉛筆など、私たちが当たり前だと思っているものは、致命的な危険をもたらす可能性があり、宇宙では地球上のように機能しない可能性があります。そのため、搭乗前にすべてのアイテムを慎重に検討する必要がありますが、重量が非常に厳しく制限されているため、あらゆる決定において効率性も考慮する必要があります。
このように考えると、私たちは本質的に、同じシステムのより大きなバージョンで宇宙を漂っている自分自身なのです。アメリカの未来学者リチャード・バックミンスター・フラーの言葉を借りれば、「私たちは皆、地球と呼ばれる小さな宇宙船に乗っている宇宙飛行士です。」私たちには自立した生命維持手段があり、資源は限られており、廃棄物が地球の隅々に溜まらないような方法で廃棄物を除去する必要があります。宇宙飛行士と同じように、私たちも自分の安全を守る方法を見つけなければなりません。
スペースペンと同様に、地球外活動のために開発された技術は、人類が直面する問題を解決するために使用できます。宇宙での長期生存というさらなる課題は、いつでもどこでも書く能力よりもはるかに幅広い用途を備えた豊富な役立つソリューションを生み出す可能性を秘めています。しかし、このテクノロジーは具体的にどのようにテラファーマでの私たちの生活を改善できるのでしょうか?
長期宇宙旅行の課題
世界中で 72 か国に宇宙機関があり、そのうち 14 か国が打ち上げ能力を持っています。ここヨーロッパでは、欧州宇宙機関 (ESA) が 1980 年代から宇宙船を自立可能な環境にする方法を模索してきました。
「[私たちの]目標は、究極のリサイクルマシンを構築することです」と、共同創設者ロブ・スターズ氏は述べています。ESAプログラム MELiSSAユーロニュース・リビングに語った。 1989 年に設立された MELiSSA は、60 の異なる学術機関のメンバーで構成される国際的な取り組みであり、その目標は、火星往復のような長期にわたる有人宇宙旅行を現実的な可能性にすることです。
この頭字語は「Micro-Ecological Life Support Alternative」の略で、このグループは宇宙飛行士の資源再生を支援することを目的とした多数のプロジェクトを行っています。これにより、彼らは長期の任務に必要なものをすべて地球から持ち出す必要がなくなります。
「戦略的には、より大型のロケットを建造して、すべてを運んで在庫を使い果たすよりも、閉鎖型生命維持システムを開発する方が合理的です」とスーターズ氏は言う。ミッションが長期化するにつれ、必要な物資を打ち上げるために必要なロケットが不当に大きくならなければならない時が来るかもしれない。
「火星への宇宙ミッションは完了までにおよそ 3 年かかります。 6人の宇宙飛行士からなる乗組員の場合、往路と復路の両方に備えて約30トンの物資が必要になる」と彼は明かす。 「これには最小限の水、栄養素、酸素が含まれます。」
「火星やその先への宇宙旅行を実際に可能にするには、現地で食料、水、酸素を生産するために、資源を継続的にリサイクルすることが不可欠です。」
なぜ宇宙船は地球とそれほど変わらないのか
この目標を達成するために、MELiSSA 財団は廃棄物管理、リサイクル、効果的なコンピューター モデリングを含む 9 つの異なる分野を研究しています。これら 9 つの領域は、資源不足、食糧生産、水、きれいな空気などの問題をカバーしています。
スーターズ氏はここで、宇宙船と地球との類似点がより明確になることを願っていると口を挟んだ。彼が言いたいのは、人類が生存できる密閉された生態系を再現できれば、確かに宇宙旅行に利益をもたらすということだ。しかし、そこから生まれるテクノロジーは、水やきれいな空気さえも容易に見つけることができない世界の地域に住む人々にも恩恵をもたらす可能性があります。
「私たちが宇宙で抱えている課題は本質的に地球上で抱えている課題と同じであるため、そのノウハウと発見は地球に直接関連しています」と彼は言います。 「したがって、宇宙用に設計されたソリューションも同様であり、当然ながら、アップスケーリングを含む変更が加えられることが非常に多いのです。」
この一例は、モロッコのケニトラ大学にあります。もともとISSの宇宙飛行士のために開発された廃水を再利用するシステム現在、学校の飲料水の製造に使用されています。バクテリア、藻類、その他のフィルターを使用して地域の地下水から硝酸塩を除去する有機膜の背後にある原理は、MELiSSA によって作成されました。人間の髪の毛よりも 700 倍細かい穴があり、継続的なメンテナンスをほとんど必要とせずに、不要な化合物を簡単に濾過できます。
これが学校でうまく機能すれば、周囲のシディ・タイビ村全体にきれいな飲料水を提供できるようにこの技術を拡張できる可能性がある、とESAは述べている。これによりモロッコも会合に近づく可能性がある国連の持続可能な開発目標6: きれいな水と衛生設備。
ビールと宇宙旅行
おそらく、MELiSSA の仕事に対する期待は少し低いかもしれません。オランダのラ・トラップ醸造所で見つけることができます。これはスーターズのお気に入りプロジェクトの 1 つであり、自立型生命維持システムに不可欠な循環水回収の試験施設です。
2,000 種類を超える微生物で満たされたバイオリアクターを使用すると、醸造所からの廃水を回収して作物に灌漑したり、ビール製造プロセス自体に追加したりできます。炭素、窒素、リンも回収して、植物の肥料や人間の食料に変えることもできます。そうではないかもしれないきれいな水を提供するしかし、それはすべて、醸造所が周囲の地域に及ぼす影響を軽減し、醸造所の運営をより持続可能で循環的なものにするのに役立ちます。
したがって、宇宙で何年も過ごすというこうした問題と、それを解決するために開発された技術が、どのようにして環境に大きなメリットをもたらすのかを理解するのは難しくありません。スーターズ氏は次のように結論付けています。「地球が宇宙を移動するように、私たちは皆宇宙旅行者であり、私たちの惑星は私たちの宇宙船です。ただし、明らかに私たちがそれを作ったわけではなく、それでもその世話をしなければなりません。
「私たちは、宇宙飛行士が自分の貴重な宇宙の生息地を扱うのと同じように、地球を扱い始める必要があります。」
