大統領の月再訪問計画は多くの疑問を提起しているが、その答えは次の通り。

ドナルド・トランプ大統領は、人類を再び月に送ることを示唆した最初の大統領ではないが、彼の最近の発言は、ここPopSciで多くの疑問を引き起こした。私たちは科学ジャーナリストとして、それらの疑問に答え、皆さんも興味があるかもしれないので、ここにまとめた。

月に戻ることは、人々に科学者になる意欲を与えるのではないでしょうか?

1969 年に、パチパチと音を立てるテレビ越しに人類が初めて月面に降り立つのを見た子供なら、科学者や宇宙飛行士になりたいと願うほどの畏敬の念を抱いたかもしれない。しかし、月に戻っても同じような感動は味わえないだろう。確かに、月面でより高度な実験を行い、より鮮明な映像を持って帰ってくることはできるが、コンピューターが基本的に単なる計算機だった頃ほどの大偉業ではない。

私たちは実際に月をどれくらい見たことがあるでしょうか。また、月をもっと見るべきだと考える人はいるでしょうか。

アポロ 11 号の乗組員 (月面に初めて着陸した) は、サッカー場よりも狭い範囲を探索しました。地球から離れた、より訪問が難しいダークサイドについて、特にもっと詳しく知りたい専門家はたくさんいるはずです。月の地質についても、私たちはあまりわかっていません。もっと直接サンプルを採取すれば、月の大きな部分がどのように形成されたかを知るのに役立つかもしれません。もっと詳しく知ることができると誰も思っていないわけではありません。同じ資金で他に何ができるかと比べて、その情報がどれほど価値があるかという問題です。しかし、この議論は、ほとんどすべての宇宙探査に対しても成り立ちます。

そこに行くために彼らが使用する宇宙船はどれくらい違うのでしょうか? より短く、より安全な旅になるのでしょうか?

トランプ大統領もペンス副大統領も、人類を月に戻す具体的な方法については何も語っていない。そうは言っても、NASA はおそらくスペース ローンチ システムでそれを実行するだろう。このシステムは、国際宇宙ステーションに人を輸送し、最終的には (おそらく) 人類を火星に送るのに役立つスペース シャトル (2011 年に退役) に代わるものである。今日の技術が優れているという理由だけでも、このシステムは間違いなく元のスペース シャトルよりも安全だが、リスクがないわけではない。ロケットの上に人間を乗せて宇宙に打ち上げるのは、どんな場合でも危険である。

しかし、旅程はそれほど短くならないだろう。宇宙飛行士が地球に帰還する最も安全な方法は、自由帰還軌道を使うことだ。自由帰還軌道では、ロケットを正確に適切な時間と速度で打ち上げ、それ以上の調整は不要になる。地球の軌道を離れると、月の軌道に落ち込み、一周して戻ってくる。アポロ計画では、この軌道に約 2.5 ～ 3 日かかった。帰還するとしても、カプセルが月の軌道に入るために特定の速度で移動する必要があるため、推定時間からそれほど短縮されることはないだろう。あまりに速い宇宙船は、すっと通り過ぎてしまうだろう。

もし人類が月に住むなら、月面下のトンネルで暮らすことになるのでしょうか？

月の表面に居住地を作ることもできます。でも、月には私たちを守る大気圏がないので、隕石の破片や太陽フレアの粒子が衛星に激突するのを警戒しなければなりません。理想的な居住地は両極です。月の残りの部分は 14 日間の夜 (昼も) があり、気温は華氏 253 度から -387 度の範囲です。両極ではこのような極端な気温にはならないので、永遠の薄明かりの中で避難することができます。それはとても楽しそうです。

ドナルド・トランプはなぜ月に行きたいのでしょうか?

ほら、私たちがただすべてをまとめて月へ向かった時代を懐かしむのは当然だ。アポロ計画が米国の愛国心を高めたのは事実だ。そもそもケネディ大統領が月へ行きたかったのもそのためだ。ただ、当時に戻っても、当初の計画と同じような熱狂が呼び起こされるとは思えない。

ロボットではなく人間を月に送ることで、私たちは何を得るのでしょうか?

ロボットを送る方が確かに安くて安全です。有人ミッションには生命維持装置を備えたカプセルが必要で、人を地上に静かに着陸させなければなりません。一方、ロボットは、半ば墜落するような形で着陸することがよくあります。余分な設計、重量、装備にはお金がかかります。さらに、人命が危険にさらされます。ロボットが途中で破壊されれば、投資した時間とお金は無駄になりますが、月までたどり着いてそこで死ぬ人はいません。ちなみに、月に人を送り込んだ人たちは、常にそのような事態に備えていました。

なぜ代わりに人間を送るのでしょうか? 実際に、将来の宇宙探査はすべてロボットが担当すべきだと主張する人もいます。しかし、人間の方が即座に考える方がはるかに得意なのは事実です (少なくとも今のところは)。それ以外は、主に探究心のようなものなのです。

月への旅行にお金を払ったら、どんな科学を見逃してしまうのでしょうか?

NASA の最新の見積もりでは、次の月旅行の費用は約 100 億ドルとされています。これは、連邦政府が資金を提供する他の科学プロジェクトとの正確なトレードオフではありません。なぜなら、いくら節約して、どこから資金を捻出するかはわからないからです。しかし、この数字を大局的に見ると、この資金で国立公園局全体の資金を約 3 倍賄うことができます。国立公園局は現在、120 億ドルのメンテナンスの遅れを抱えていますが、この仮定の月旅行資金でほぼ全額を賄うことができます。

あるいは、その資金を 356 億ドルの予算で運営されている国立衛生研究所に寄付することもできる。100 億ドルの追加資金は、アルツハイマー病の治療法やあらゆる種類の癌の治療方法を研究している科学者にとって、非常に必要な助成金を大量に提供することになる。資金は不足しており、研究者は実際の研究よりも資金集めに多くの時間を費やすことが多い。

科学局の予算もほぼ 3 倍に増やすことができます。科学局はエネルギー省の一部であり、米国における物理科学研究の最大のスポンサーです。国立研究所すべてに資金を提供し、76 人のノーベル賞受賞者を輩出しています。さらに 100 億ドルあれば、どれだけの受賞者を輩出できるか考えてみてください。

もし宇宙への支出にこだわるなら、その資金は火星に行く費用の約 10 パーセントを削減するか、冥王星を調査し、間もなく奇妙な新しい天体の調査を行う予定のニューホライズンズのようなミッションを 14 件ほど資金提供できるだろう。カシニを 3 つ作ることもできる。3 つだ! カシニだ!

誰が月に行くのでしょうか？

多くの機関（NASA を含む）がロボット ミッションを計画中です。Google の Lunar XPRIZE の参加者数名は、今後数年以内に月面着陸を予定しており、さまざまな飛行計画があります。インドの 2 回目の月面ミッションである Chandrayaan-2 は、2018 年に打ち上げが予定されており、周回機、着陸機、探査機が含まれます。中国の Chang'e 4 号は、同年後半に月の裏側に着陸する予定です。NASA は、2019 年に Orion 宇宙船を月周回軌道に送り込みます（無人）。

しかし、有人ミッションとなると、既存の計画はすべてまだ曖昧な開発段階にある。イーロン・マスク氏は最近、スペースXが2018年後半までに民間人2人を月面フライバイに送る予定だと主張した。オリオン宇宙船の有人テストでは、2020年までに宇宙飛行士を月周回軌道に乗せる予定だが、無人バージョンのテストが成功するまでは、その日付は実のところ宙ぶらりんである。

ロシアは2028年に有人探査機を打ち上げ、2030年に人類を月に着陸させる計画だ。日本も2030年の着陸を計画中とされ、中国は2036年の着陸を計画している。ロシアの宇宙開発機関ロスコスモスは、2030年代までに何らかの月面基地を建設する計画について語っている。しかし、これらのミッションはすべて計画のごく初期段階にあり、中止される可能性も十分にある。

私たちがダークサイドに落ちるべき、あるいは落ちるべきでない理由はあるのでしょうか?

地球の潮汐力によって月の自転速度が遅くなっているため、地球から見えるのは衛星の片方の半球だけで、もう片方の半球は常に月の向こうを向いています。しかし、実際には暗いわけではありません。それぞれの半球は、一度に 2 週間の日光または暗闇にさらされます。では、月の裏側が永遠に暗い地獄のような場所でないのなら、なぜ私たちはそこに行ったことがないのでしょうか。答えは簡単です。月は地球との無線通信を遮断しているのです。宇宙飛行士が帰還途中に裏側をパチンコで回ったとき、反対側に出るまでは完全に通信不能でした。

しかし、アポロ 17 号に搭乗した地質学者の宇宙飛行士ハリソン シュミットは、月の裏側を未調査のままにしておくのはもったいないと考えました。彼は、月の裏側にいる宇宙飛行士と NASA が連絡を取り合えるように、月の外側の軌道上に通信衛星を配置する計画を提案しました。当然ながら、この追加の計画、ハードウェア、および打ち上げは費用がかかりすぎると判断されました。しかし、理論上は実行可能でした。

今のところ、裏側の表面からデータを取得できた人はいない（ただし、宇宙飛行士や探査機は何度もそれを目撃している）。NASAのレンジャー4号探査機は1962年に表面に衝突したが、科学的なデータは返ってこなかった。中国の嫦娥4号が2018年後半の計画通り裏側に着陸すれば、成功した最初の探査機となる。中国はまず、ロボットとの連絡を容易にするための通信中継局を打ち上げる予定だ。

なぜダークサイドに行くのか？それは、私たちが着陸した月の部分が、あらゆる方向に変化なく広がっているのと同じではない。私たちが踏みしめてきた半球のほとんどは「マリア」（科学者がかつて月の水の海だと思っていたことから名付けられた）でできている。マリアは、太古の火山活動によって形成された平原である。月の裏側は主にクレーターでできており、科学者たちはなぜそこがより激しく攻撃されているのか完全にはわかっていない。しかし、より優れたロボットや探査機を送ることができるのに、有人ミッションのコストに見合う価値があるのだろうか？疑わしい。それでも、これまで誰も足を踏み入れたことのない月の裏側への旅は、NASAが最初のミッションで達成したような大衆の熱狂を呼び起こすかもしれない。

月は火星へのミッションを開始するための良い基地になるでしょうか?

これには明確な答えはありません。なぜなら、人々の意見が一致しないからです。政治家も技術者も、月は火星への足がかりであると漠然と宣言してきましたが、彼らは必ずしもそれを文字通り意味しているわけではありません。

さて、それでは月から文字通り打ち上げることの利点は何でしょうか? 確かに、重力が低いので、燃料が少なくて済みます。しかし、その利点を活かすには、ロケットと発射台のすべての部分を月面で作成して構築できるような高度な月面基地が必要です。そうでなければ、すべての部品を月に輸送し、2 回目の打ち上げに大量の燃料を使用することになります。月の低重力が良いのであれば、宇宙の無重力のほうがもっと良いのではないでしょうか? 軌道上の宇宙発射基地を建設してください! または、建設しないでください。費用がかかります。

月を踏み台として使うには、もっと現実的で、文字通りではない方法もある。ある研究では、月まで行くのに十分な燃料だけを積んだ火星行きのロケットを打ち上げるべきだと示唆している。ただし、月の氷を残りの旅の燃料に変える方法を見つけ出せることが条件だ。この計画が実現可能かどうかは、まだはっきりしていない。また、月に人を送ることで、ロケット船、宇宙服、地球外居住技術、宇宙飛行士の全般的な備えが改善され、船乗りとしての能力が身につくという考えもある。これは良い指摘だが、月探査に回す資金と時間を、火星そのものへの積極的な攻撃に注ぎ込めばいいという主張もある。

前にも月に戻るって言ってなかったっけ？

そうです。ワシントンポスト紙には、実現しなかった大統領の宇宙計画の有益な要約が掲載されています。しかし、月への再訪についてだけ言うなら、ジョージ HW ブッシュ大統領とジョージ W ブッシュ大統領が同様の宣言をしました。オバマ大統領は、後者のブッシュ大統領の計画を廃止し、火星探査への新たな熱意を支持しました。