00:04
はい、始まりました。佐々木亮の宇宙話。このチャンネルでは、1日10分宇宙時間をテーマに、毎日誰でも最新の宇宙が学べる話題を、ドクター佐々木はお届けしております。
ということで、今日の本題ですが、今日は将来、月や火星を目指すときに、宇宙船に使われる素材として何がふさわしいのかっていったような、そんなお話をしていきたいと思っております。
ただ今回のは、別に空想的なお話とか、そういったところではなくて、実際のこの材料とかを研究している、研究成果から見えた一面だったりとか、そういったところを今回紹介していって、こういう素材が今、宇宙にとって重要ですと。
で、この素材を使うことで、宇宙空間で問題になっている被曝ですね。放射線が当たることによって、いろいろ体に害が出てしまう被曝っていったところをどれだけ抑えられるのかっていったような、そんなお話をしていきたいと思っておりますので、ぜひ最後までお付き合いください。
今日はちょっとした未来のお話だと思っていただけると嬉しいです。そんな感じで、本題に入る前に毎日恒例の緊急報告挟ませていただこうと思うんですが、ちょっと前に、今日はもう完全に雑談なんですけど、ちょっと前に保護犬を迎え入れたっていう話させていただいたと思うんですが、本当に可愛くてですね。
結構手間のかかる子で、割と噛んだりもするんですけど、そこは気長に付き合っていければいいかなと思ったりしつつ、今まで本当にカツカツに仕事とかタスクを入れ込んでいってしまうタイプだったんですね。
そんな中で、今回保護犬迎え入れて散歩とか世話とかをするようになってから、ゆっくりこういうことやろうかなっていうような考える時間を作ることができて、迎え入れてもすでにプラスの効果が自分に出ていて、本当にありがたいなと、ただでさえ可愛いのにっていう。
僕がこのポッドキャストを収録しているときは意外とおとなしいんですけど、普通に仕事のミーティングとかをしているときにものすごい泣くんですよね。
これは多分、僕の声がいきなり聞こえるとか、そういったところから来るのかなと思いつつも、一緒に仕事している方にのきなみすぐ保護犬を迎えることがバレるっていう、そんな最近の日々を過ごしています。
皆さん優しいので、ミーティング中後ろで吠えてる声が聞こえていても、ちゃんとお話聞いてくれたりするので、本当にありがたいなと思いながら、できればミーティング中だけは静かにしてほしいなと思う一面もありっていうような感じです。
03:00
ツイッターとか、あとは感想いただける方から、ポッドキャストで愛犬日記みたいなのも出してくれって言われていたので、こうやって愛犬との生活っていうのも若干入れていけたらいいなと思っております。
ということで、ゆっくり物事を考える時間ができた一方で、ミーティング中に騒ぐのはやめてほしいっていうような今は状況です。
そんな感じで、今日の本題入っていこうかなと思うんですが、今日の本題は冒頭話したみたいに、月や火星っていうところ、未来の宇宙開発だったりとか、有人宇宙探査っていったときに、宇宙船にどういう素材が使われるのがいいのか、そんなお話をしていこうと思っております。
というのも、宇宙空間に行ったときに、人間にとって何が一番危険なのかっていうと、そのうちの一つにあるのが被爆なんですね。
この被爆っていうのは非常に重要で、宇宙から飛んでくる放射線、太陽の放射線だったりとか、いろいろあるんですけど、こういったところを何かしらでガードしていかないと、地球上に、地上にいるときとは比べ物にならないぐらいの放射線を浴びてしまうのが、宇宙空間の危険性の一つなんですね。
どのぐらいかっていうと、地上にいるときは基本的にはそういうのは気にしなくていい、でなる一方で、例えば国際宇宙ステーションに宇宙飛行士の方いらっしゃいますよね。
彼らが1年間で放射線を受けて被爆する量っていうのが200ミリシーベルトっていう単位なんですけど、これがどれぐらいかっていうと、地上での1年間に当たってもいい被爆量とか、平均被爆量みたいなところに比べるともうすでに100倍以上っていう感じなんですよ。
ただこれ100倍ぐらいになってるぐらいだったら全然いいというかマシというか、これは国際宇宙ステーションが上空400キロの位置にいるんですね。
地球をサッカーボールだとしたときに指をポンって置いたときの爪の高さぐらい、これぐらい結構スレスレを飛んでいるのが国際宇宙ステーションで、このぐらいの高さであれば地球が持ってる地場、コンパスを持ったときに北を向く、地球が持ってる大きい磁石みたいなものですね。
あれの効果によって遠くから飛んでくる放射線っていうのはある程度抑えられてる。抑えられてると言っても国際宇宙ステーションで地上の100倍ぐらいぶつかってしまうっていうような感じなんですよ。
なのでこれが実際に月に行きますとか火星に行きますってなったときはもっと放射線を浴びるリスクっていうのが上がるんですね。
06:05
簡単に言えば本当に地球の地場っていうところから離れていくからっていうのが大きい理由です。
こういった理由があるから宇宙船にはなるべくその放射線を遮るための材質っていうのが使われていてほしいと。
ただ宇宙船っていうのも何を使ってもいいわけではなくて加工しやすさだったりとか、あとは重さもどんどん下げていかなきゃいけないんですね。
結局は地上から宇宙に何かものを運んでいくときのコストが一番かかるのがその重さなんですよ。
重ければ重いほど重力で下にかかる力が強いので地球の重力を振り切るために燃料をどんどん使わなきゃいけない。
この燃料を使うためにコストがどんどんかさむといったところでここら辺をバランスを取るとなるべく軽くて、
なおかつ人がこの後持っていくって考えるとどういう素材がいいのか被曝量を抑えられるのはどういう素材なのかっていう話になってくると。
今回この研究チームが色々探したときに最も適しているのは複合材料って言われる、例えば炭素繊維強化プラスチックと呼ばれるものですね。
これ、なじみがない方いるかと思うんですけど、この炭素繊維強化プラスチック、CFRPって呼ばれるものなんですけど、
これは例えば自動車だったりとか飛行機とかにも使われている、簡単に言えば炭素のすごい細い糸みたいなのが避けるチーズみたいにつながってるみたいな、そんな感じなんですよ。
今、なんで避けるチーズっていうあれを出したかっていうと、本当にその1枚の炭素繊維強化プラスチックっていうものだと簡単にその繊維方向にさーっと避けてしまうんですね。
縦にただ並んでいるだけなので。ただそんな弱さがある複合素材ですが、その繊維方向を例えば45度ずつ傾けるとか、
あとは縦横縦横とかすると、強度っていうのがものすごく高くなるっていうのが知られてるんですね。
こういう強度の高さ、そしてその中で使われる素材の加工のしやすさっていったところで自転車だったり航空機に採用されてる、そんな背景があります。
今回、こういった研究を進めていく中で、複合素材と呼ばれる、例えばこの炭素繊維強化プラスチックっていうのが、実は射閉率、放射線の射閉率っていうのがものすごく高いっていうところが分かったんですね。
今実際に宇宙船で使われているのはアルミニウムって呼ばれる金属なんですよ。
09:04
これは射閉する、放射線を止めるっていう意味では実はそこまで有用ではなくて、ただ加工のしやすさ、そして軽さっていったところがポイントになっていたりします。
そんな感じでアルミニウムに代わる何かを探していきたいっていうので考えられたのが、今回炭素繊維強化プラスチックって呼ばれるような複合素材だったんですね。
なので今後は宇宙船の開発とかにはこういった航空機に使われているような、そんな素材っていうのも使われることが検討される、そういった感じになります。
実はこの炭素繊維強化プラスチック、これ僕ずっと研究で使っていた面があって、
僕ずっと国際宇宙ステーションの観測機能、データ解析とか運用とかっていうのをずっとやってきたんですけど、
それとは別軸で進めていた研究で人工衛星に搭載する望遠鏡を作っていたんですね。
望遠鏡、人工衛星も結局どんどん重さっていうのを下げていく方向、なるべく軽いもの軽いものっていうふうな発想でいかなきゃいけないので、
それの素材としてこの炭素繊維強化プラスチック使っていたんですよ。
なので実際にこれの加工とかをしたことがあったりして、
僕はこの研究、今回宇宙船にこういう放射線の遮蔽率が期待される素材として、
この炭素繊維強化プラスチックってやつが使われたところで親近感が湧いて今日は紹介させていただいているっていう感じですね。
本当はこういう軽いっていう要素を一切抜けばですよ。
これ実は一番というかかなり効果的なのが鉛とかっていうような重金属なんですよ。
鉛って重いじゃないですか。
あんな重いものって実際体にまとってたらどうしようもないんですよね。
なので鉛を宇宙船ぐるぐる巻きにするっていうのはなかなか難しいといったところで軽さを取っていくっていうような感じですね。
実際に僕が衛星の開発とかをしているときにレントゲンみたいな感じでX線を生み出す、そんなような装置を使ったりするんですね。
なので一応被曝のリスクとかっていうのは絶対的に考えなければいけなくて、
それをどういうふうに閉じておくのか、外にX線が漏れてこないようにするかっていったところで言うと、
さっき話したみたいに鉛を装置の周りにぐるぐる巻きにするみたいなイメージで、
なるべく放射線が漏れそうなところには鉛のシートを被せるっていったような、
そんなやり方をして放射線の被曝っていうのを抑えたりしていました。
12:01
なのでこんな感じで僕自身も放射線に近いところでいろいろ研究を進めていたので、
こういった話っていうのは親近感が湧いて、なので今回紹介させていただいたというような感じですね。
なのでこれから人間が宇宙船に乗って宇宙空間に出ていくっていう時代になったときに、
じゃあどうやって宇宙の危険性の大きい危険性の一つである放射線を遮るのか、
そんなようなところっていうのは是非材料っていう部分から注目していただければなと思っております。
是非ね、炭素繊維強化プラスチックとかググってみていただけると繊維状の細かい小さいシートみたいなのが出てきたりするのでちょっとおすすめです。
自転車好き、飛行機好きにはなおさらおすすめといった感じですね。
といった感じで今日は未来の宇宙船に使われる可能性がある素材についてのお話をさせていただきました。
今回の話も面白いなと思ったらお手元のPodcastアプリでフォロー、サブスクライブよろしくお願いいたします。
番組の感想や宇宙に関する質問についてはTwitterでハッシュタグ宇宙話をつけてつぶやいていただけたら嬉しいです。
番組を続けるモチベーションになるので、もしよければお手元のPodcastアプリでレビュー、星5をつけていただいてコメントも書いていただけたら非常に嬉しいですのでよろしくお願いいたします。
それではまた明日お会いしましょう。さようなら。
