3 つの簡単なステップで小惑星に飛び込む方法を確認するには、ここからギャラリーを起動してください。
21世紀に入って8年近くが経とうとしている今、NASAが成し遂げられる最も壮大な有人ミッションは、地球からわずか340キロメートル上空の国際宇宙ステーションへの旅です。NASAの現在の有人宇宙飛行計画の中でも、最も野心的な計画でさえ、私たちが既に訪れたことがある天体、つまり月への訪問を含んでいます。宇宙飛行士、宇宙マニア、そして人々の期待は、よりドラマチックで、より英雄的で、より新しい宇宙探査への渇望です。例えば、秒速24キロメートルで宇宙を疾走する遥か彼方の岩石に宇宙飛行士を着陸させるような計画です。
まさにNASAが研究してきたのが、このような旅です。実際、NASAの科学者たちは最近、現在開発中の技術を用いれば、地球近傍小惑星への有人ミッションが実現可能だと結論付けました。しかし、このミッションは容易ではありません。2、3人の乗組員が、不毛でほぼ無重力の目的地に到達するまでに、窮屈な宇宙船に何ヶ月も乗り込むことになるでしょう。しかし、このようなミッションが検討されていること自体が、NASAの次期宇宙船群の汎用性と、NASAがそれらに抱く野心について多くを物語っています。少なくとも、宇宙探査が間もなくはるかにエキサイティングなものになるという兆しと言えるでしょう。
**小惑星の魅力
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これは私たちにとって初めての小惑星探査ではありません。無人宇宙探査機を用いて、これまで何年も代理で小惑星を訪れてきました。2000年には、NASAのNEARシューメーカー探査機がエロス433番地に到達しました。エロスは1世紀前に人類が初めて知る地球近傍小惑星となりました。その5年後には、日本の探査機「はやぶさ」が小惑星25143番地イトカワに着陸しました。
しかし、無人探査機には限界があります。NEARシューメーカーと「はやぶさ」は多くのデータを収集しましたが、彼らが訪れた小惑星の正確な組成や内部構造はまだ分かっていません。また、 「はやぶさ」はイトカワから2つの小さなサンプルを採取することを目的として設計されましたが、2010年に地球に帰還する際に実際に何かを搭載しているかどうかは疑問です。
しかし、人間ははるかに効果的である可能性がある。ロボットとは異なり、人間はリアルタイムで環境に適応する。「火星探査機と共に岩石の上で何週間も過ごし、それが何なのかを特定しようとしています」と、NASAジョンソン宇宙センターのエンジニアであり、ミッション実現可能性調査の共同リーダーの一人であるロブ・ランディス氏は言う。「宇宙飛行士なら、ほんの数秒でその判断を下せるでしょう。」
有人探査機はロボットよりも賢く小惑星を横断できるため、科学機器の展開、サンプル採取、そして最も関心の高い領域への集中が容易になります。「有人探査であれば、間違いなくこれまで以上に小惑星の特性を詳細に把握できるでしょう」と、惑星協会のプロジェクトディレクター、ブルース・ベッツ氏は述べています。
詳細な特性評価が必要です。ほとんどの小惑星は地球から安全な距離（火星と木星の間の約2億9000万マイルの幅）にありますが、木星の重力や、頻度は低いものの小惑星同士の衝突によって、これらの天体が地球に非常に近い軌道に飛ばされることがあります。例えば、直径270メートルの小惑星99942アポフィスは、2029年に地球から約24,000マイル（約3万9000キロメートル）以内を通過し、2036年には再び地球に直撃する可能性があります。
小惑星の軌道を逸らすという希望を持つためには、今よりもずっと多くのことを知る必要があります。まず、小惑星は一体何でできているのでしょうか？はやぶさによる測定結果によると、イトカワの体積の40%は空間です。もし小惑星が本当にこれほど多孔質であれば、地球に接近する天体を破壊したり軌道を逸らしたりする計画に役立つ情報となるでしょう。
しかし、地球近傍小惑星を研究する理由は、終末の回避だけではありません。将来の深宇宙探査にとって、それらは浮かぶ金鉱となる可能性があります。予備的な観測によると、一部の小惑星には有用な鉱物、さらには凍った水が豊富に含まれており、宇宙飛行士が見つけたいと思う最も貴重な資源です。小惑星から水を抽出できれば、飲料水としてだけでなく、呼吸用の酸素やロケット燃料用の水素に分解することもできます。「火星への究極の道となるかもしれません」とランディス氏は言います。
**月の遥か彼方
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41年前、ノースロップ（現ノースロップ・グラマン）の科学者が、小惑星への旅行に月ロケットの使用を提案しました。NASAの最新の計画も、ある意味ではこれに似ています。これも月旅行用に設計された宇宙船、つまりコンステレーション計画に属する宇宙船に依存しています。コンステレーション計画は、スペースシャトルに代わる月やその先へ向かうためにNASAが開発しているものです。
ハードウェアは似ているものの、小惑星探査ミッションは月への旅とは全く異なるものです。実は、小惑星探査ミッションには明確な利点が一つあります。それは、目的地の重力が実質的に無視できるため、帰還に必要な燃料が少なくて済むことです。
しかし、重力がないということは、小惑星に初めて到達する人が人類にとって大きな一歩を踏み出すわけでもなく、デューンバギーを運転するわけでもないことを意味する。「バックパックを背負って飛び回ることになるでしょう」と、アポロ9号の宇宙飛行士で、現在はB612財団の会長を務めるラスティ・シュバイカート氏は言う。同財団の目標は「2015年までに、制御された方法で小惑星の軌道を大幅に変更すること」だ。宇宙飛行士は、遠隔操作機器を用いて宇宙船内から小惑星を探査するか、あるいはフックを小惑星に打ち込んで自らを巻き上げることで、宇宙船を小惑星の表面に係留することになるかもしれない。
最大の物流上のハードルは、その距離の広さです。月まで238,855マイル（約38万4,800キロメートル）の旅は数日で済みますが、対象となる小惑星からの距離は最大450万マイル（約740万キロメートル）あり、移動には1ヶ月以上かかります。2～3人の乗組員は、狭い宿舎で数ヶ月間生活することになります。心理学実験や過去の例から、孤立と退屈は、本来正気の人間でさえも精神的に壊滅させる可能性があることが分かっています。NASAは、小惑星に向かう乗組員が正気を失わないようにする方法を見つけなければなりません。また、地球の磁場の保護範囲外にある強烈な宇宙放射線から宇宙飛行士を守る手段も開発しなければなりません。
しかし、最も不吉なのは、この小さな問題だ。小惑星に向かう宇宙旅行者に何か問題が起こった場合、救助される可能性はほとんどない。
**目的地: 不明
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どのような小惑星を訪問するのでしょうか？「地球の軌道に非常に近い軌道を回っている小惑星が必要です」と、NASA宇宙生物学研究所の上級科学者であるデビッド・モリソン氏は言います。「数は多くないので、新たな調査の実施に大きく依存することになります。」理想的なターゲットとなる小惑星は、直径が少なくとも数百メートルで、自転速度が10時間以上と非常に遅く、地球に近づきすぎて危険な状態になる可能性があるものです。科学者たちは、これらの条件を満たす小惑星が約1,000個あると推定していますが、まだ発見されていません。
2005年、議会はNASAに対し、直径140メートル以上の地球近傍天体（彗星や小惑星を含む拡大されたカテゴリー）の90%を2020年末までに検出、追跡、カタログ化、そして特性評価するプログラムを開発するよう命じました。問題は、NASAが現時点でその期限までにこれを完了させる予算がないことです。
議会とNASAの相互作用は、より地球規模の政治問題を浮き彫りにする。ジョージ・ブッシュ大統領政権の公言した目標は、2020年までに「延長」された月面ミッションを開始し、その後、火星有人ミッションの足掛かりとなる恒久的な月面基地を建設することだ。しかし、来年の選挙後には状況が一変する可能性がある。新政権は、有人宇宙探査から、例えば衛星を使った気候科学など、他の様々なプロジェクトに資金を転用する可能性がある。「ブッシュ政権による有人宇宙探査の新時代に向けた計画である『ビジョン』は、たとえ共和党が当選したとしても、今日書かれたままでは選挙を乗り切る可能性は低いと思う」と、火星協会のロバート・ズブリン会長は述べている。
一方、一部の専門家は、2008年の選挙で誰が勝利してもコンステレーション計画は前進すると考えている。もし前進しなければ、スペースシャトル退役後、NASAは宇宙船を保有できなくなるだろう。今回の実現可能性調査は、私たちがすぐに小惑星に向かうことを意味するわけではないが、もし行くと決心すれば、そこに到達できるということを示唆している。つまり、例えば、地球との衝突コースを回避する最善の方法を見つけるためにアポフィス99942号星を訪問する必要が生じたとしても、あるいは火星に向かう宇宙飛行士のための燃料補給ステーションが必要になったとしても、私たちは幸運に恵まれるかもしれないのだ。
ドーン・ストーバーはPopSciの編集長です。ワシントン州ホワイトサーモンに住んでいて、夜空がきれいに見えます。
