火星移住は夢ではない! 成功の鍵は「エクソダス効果」と「クマムシ人間」

文=久野友萬

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    NASA「アルテミス計画」は2028年に人類の月面再着陸を目指している。その先にある目標は、火星だ。しかし、火星に人類を送り込むには、依然としていくつもの大きなハードルが横たわっている。現状、人類はそれらをどこまで克服しているのだろうか?

    火星と地球の距離をどう克服するか

     火星へ人間を送り込む。イーロン・マスクはずっと言っているし、アメリカ政府もアルテミス計画で人類初の有人月面基地と軌道上の中継ステーションが完成すれば、次は火星に向かう宇宙船の建造を開始する。

     だが、問題は距離だ。火星は楕円軌道を描いているので、地球との距離は常に変わる。最接近時で約5,460万キロ、最も離れた時は約4億キロもある。月との距離は38万4400キロなので、最接近時でも月までの150倍も遠い。

    イメージ画像:「Adobe Stock」

     距離が遠ければ、それだけ到着まで時間がかかる。現在の予想では、最接近時を狙って打ち上げれば最短で6か月といわれている。時間がかかればかかるほど、食料も燃料も余分に必要になり、放射線にさらされる時間も増える。火星に行ったはいいが、餓死寸前の上に放射線でガンになっては話にならない。火星往復はできるだけ短時間で済ませたいところだ。

    従来の20倍で飛ぶプラズマ推進

     そこで今、急ピッチで開発が進んでいるのが次世代のプラズマ推進エンジンだ。電気の力で飛ぶ宇宙船のエンジンで、これまでは人工衛星に搭載されていた。小惑星探査衛星『はやぶさ』のイオンエンジンもプラズマ推進エンジンだ。これを大型化して、火星行きのロケットに積もうというのだ。

    比推力可変型プラズマ推進機を搭載した宇宙船のイメージ。画像は「Wikipedia」より引用

     プラズマ推進エンジンの利点は加速にある。ロケットエンジンは急速に燃料を燃やし、加速する。最初の爆発的な加速の後は慣性で飛ぶ。対してプラズマ推進エンジンは加速力こそ小さいが、数カ月以上も加速し続けることができる。

     ロケットは秒速4.5キロメートルだが、プラズマ推進エンジンは最終速度がおよそ秒速100キロメートル、20倍以上も速い。これなら月まで30日で着く計算だ。

     しかし、そのさらに上を行く、燃料のいらない純然たる電気推進装置を物理学者のチャールズ・ビューラーと「Exodus Propulsion Technologies」社が開発した。

     2023年、同社はエクソダス効果と呼ぶ新しい推進技術を発見したとリリースを打った。それによると、推進装置は金属板をミルフィーユのように層状にしたもので、高磁場を作り出す。磁気の方向が揃うと、量子力学的なエネルギーの余剰が力学エネルギーに転換されて外部に放出される。これはプラズマ推進機のプラズマ抜きのようなもので、推進剤を必要としないという。

     実際その通りに動作するのかは第三者による検証が必要だが、もしもエクソダス効果が本当なら、宇宙探査の考え方が変わる。加速は遅いが、燃料不要のエクソダス効果マシンは惑星軌道を回って加速、十分加速したところで軌道を離脱し深宇宙へ、といった新しい運用手法が登場することになるだろう。

    クマムシ人間になれば問題解決!?

     だが、問題は距離だけではない。火星行きで一番厄介なのは、宇宙空間を満たす銀河宇宙線(GCR)や太陽粒子線(SEP)などの放射線だ。宇宙生物医学スタートアップ「BioAstra」社は、放射能が遺伝子に与える影響を調べるため一卵性双生児の被験者を募集。一方を地球に、一方を宇宙に送り、遺伝子の変異を調べるという。

    画像は「BioAstra」より引用

     同社代表のクリストファー・メイソンは、次の500年間は宇宙開拓時代として、放射線に強い遺伝子改変を受けた人間だけが宇宙に出ていけると語る。いずれ第二の地球へと移民する大宇宙船団が深宇宙へと出発するには、人間の改変が必須なのだ。

     抗放射線ゲノム改変が現実できるのか、まだ空想の域を出ていないが、地球と同じように不自由なく宇宙でも活動するには放射線の問題は避けられず、生物学的なアプローチが必要になるのだ。

     クマムシという微細な生物がいる。目に見えないサイズの生き物だが、環境が悪化すると乾眠という干からびた状態で生き残る。乾眠状態のクマムシはマイナス273℃の極低温も100℃の熱も平気で、宇宙空間でも10日以上生存し、7万5000気圧の圧力にも耐えた。放射線にもめっぽう強く、人間なら即死する数千グレイの放射線さえ問題としない。

    オニクマムシ 画像は「Wikipedia」より引用

     2023年、中国人民解放軍軍事科学院の研究チームは人間の細胞にクマムシの遺伝子を組み込んだと発表した。その結果、クマムシ遺伝子を組み込んだヒト胚細胞の約9割が、放射線耐性が異常に上がり、致死レベルにも耐えたという。中国チームはクマムシ遺伝子を組み込んだ造血細胞で抗放射線血液を製造、輸血して効果を検証しようと考えているというが、そう都合よく行くのだろうか。

     これからの未来、宇宙へと進出する人類はクマムシとのハイブリットになる。身体がクマムシに似て床を這いまわり、異常に頑丈かつ火炎放射器さえ通用しないクマムシ人間となるのだ、きっと。クマムシになってまで行きたいか、火星? ちょっとマッドだぞ、火星旅行。

    【参考】
    https://www.exoduspropulsion.space/

    久野友萬(ひさのゆーまん)

    サイエンスライター。1966年生まれ。富山大学理学部卒。企業取材からコラム、科学解説まで、科学をテーマに幅広く扱う。

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