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宇宙(軌道)エレベーター実現不可能か問題点は仕組みと費用

将来、人はエレベーターで宇宙に行ける時代がやって来る。
一見、荒唐無稽な話にも聞こえますが、実際に宇宙(軌道)エレベーターの計画は構想されています。

つまり、これって実現可能ということなのですが、それに対し、実現不可能という声も聞こえて来ます。
果たして、人類がエレベーターで行ける夢の宇宙時代はやって来るのでしょうか?



夢の宇宙エレベーター建設計画の概要

現在、人間や物資を宇宙に送る方法として使われているのが、大掛かりなロケットによる打ち上げ方法。

この方法は、莫大な費用もかかりますが、危険も伴い、
人間や物資を打ち上げるには、1回当たりにつき、かなりの重量制限もあります。

そんな中で構想として生まれたのが、人や物資をエレベーターで輸送するという、突拍子もない?宇宙(軌道)エレベーター計画。

この構想は、以前から多くの科学者や技術者が実現可能と考えており、
日本の大手建設会社・大林組も、高さ約10万kmにも及ぶ宇宙エレベーター建設構想を発表しています。

宇宙エレベーターの仕組み

宇宙エレベーターの仕組みとなる基本は、地球の衛星軌道上約36,000キロの高度にあります。

そこは静止軌道とも呼ばれ、軌道周期が地球の自転と同期している場所であり、
常に日本の上空を捕えている気象衛星「ひまわり」なども、この静止軌道上に投入されています。

つまり、地球の自転と同期している軌道上から、宇宙エレベーターのベースとなるケーブルを垂らしたとしたら、そのまま引力で真っ直ぐにケーブルを地上に垂らせ、地上と静止軌道をケーブルで中継することが出来るようになりす。

そして、さらに、静止軌道から引力によって垂らしたケーブルを引っ張り続けるには、今度は逆に地球の外側へケーブルを伸ばす。
これは、静止軌道が起点になり、外側にケーブルを伸ばすことで遠心力が働き、それが重りとなり、地上に垂らしたケーブルとのバランスを取ることが出来るようになります。


「出典:JSEA財団法人 宇宙エレベーター協会

宇宙エレベーターが実現した世界を描いたSF作品

宇宙(軌道)エレベーター構想の未来世界を描いたSFアニメ作品をご存じでしょうか?

それは、80年代から根強い人気を誇る機動戦士ガンダム・シリーズから誕生した「機動戦士ガンダム00」。



この物語は、人類の300年後の未来を描いており、
人類が地球の資源(化石燃料)を枯渇させてしまった時代に、
新しいエネルギー源として求めたのが、半永久的に供給できる太陽エネルギー。

太陽エネルギー発電システムを、宇宙(軌道)エレベーターに組み込むことで、発電した太陽エネルギーをエレベーター設備を使って地上に供給することが出来、同時に自由に宇宙と地上の行き来が可能になる。

現在も太陽光発電システムは需要が高まっていますが、地上での太陽光発電は、天候など地球の大気に邪魔をされ、十分な発電が出来ているとは言えません。

「機動戦士ガンダム00」では、宇宙(軌道)エレベーターを利用し、宇宙空間に発電システムを設置。
これにより大気の影響を受けることなく、莫大な太陽エネルギーを供給できるようになります。
といった具合に、まさに夢のような世界を実現した時代を描いています。

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宇宙エレベーターは実現不可能なのか?

「機動戦士ガンダム00」では、宇宙(軌道)エレベーターの素晴らしい利用方法が描かれていますが、
現実問題として、果たしてこの夢の設備は実現可能なのでしょうか?

そんな中、この宇宙エレベーター建設計画に不可能では?と疑問を呈している人も少なからずいます。

例えば、
  • 静止軌道上にどうやれば建設プラントを造れる?
    宇宙エレベーターを建設するには、高度3万6,000キロという、超高高度にエレベーターの建設プラントを造らないといけません。
    そのプラントはたぶん巨大な施設となり、同時に多くの作業員もそこまで運ばないと行けないでしょう。

  • エレベーター建設用の資源確保は?
    建設プラント、及びエレベーターの建設資材はどこで調達するのか?
    それを地上から持って来るのは、莫大な費用がかかり非現実的か?
    それなら、まずは月面を開拓し、月の資源を利用するか?もしくは小惑星などの小天体を捕まえて資源確保するか?

  • エレベーターケーブルの開発が難しい?
    宇宙エレベーターに使用するケーブルは、軽量で強度の高い、これまでにない素材が必要だとされていて、
    カーボンナノチューブなる素材を、開発できないとエレベーターの実現は不可能だとされています。
    現時点で宇宙エレベーターに使用できるカーボンナノチューブは開発出来ておらず、この素材が完成しないことには、そもそも計画自体が進みません。

他、最も問題なのは、宇宙(軌道)エレベーター建設にかかる莫大な費用。
これをどうやって確保するのか?

大林組は、宇宙エレベーター建設構想を発表し、2050年までには建設すると言っていますが、
建設にかかる費用は、とても民間企業レベルで何とかなるものではないでしょう。

宇宙(軌道)エレベーター建設構想。理論的には可能でも、技術面、金額面から言えば、現時点では、宇宙にエレベーターで行けるなんて夢物語なのかも知れません。

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