人類が火星に行くにあたり克服すべき問題点は・・・？

Question

ＮＡＳＡもいよいよ人類火星着陸に向けて本格的に計画に乗り始めたとか・・・

しかし、地球の衛星の月に行くのとは比較にならないくらい（４４年前、月に行ったのもそれはそれでとても大変だった）困難だと素人でも容易に想像出来ます。

そこで、火星に行くにあたり数々の障害・問題点をとりあえず挙げてみました。

・現在のロケットエンジンの性能では、地球の引力圏から全力噴射で脱出し、あとは火星まで慣性航法？や軌道に乗って行く？のだと思いますが（途中で軌道修正や速度を上げる為に随時噴射しながら）、今の化学燃料以外で実用的な高速ロケットエンジンは出来ますか？例えば「はやぶさ」のイオン・エンジンとか。あと、火星を飛び立ち地球に帰還するためにも当然エンジンや燃料が必要でしょうからそのあたりも含めて。

・長い往復の時間（片道一年近くもかかる！）が乗員に与える心理的負担を軽減する方法は？

・当然、その間の船内の酸素補給の方法や食料、水といった生命を維持していく上で絶対欠かせないもの等について。

・搭乗する乗員（宇宙飛行士）の数は何人くらいが妥当なのでしょうか？

以上ですが、これら以外にも様々な問題点があろうかと思われますのでそのあたりも分かりやすく説明頂ければと思います。よろしくお願いします。（尚、ご自身の文章でなくＵＲＬのみを羅列するのはご勘弁ください・・・）

TXV12003 · Accepted Answer

とにかく二重にも三重にも十分な冗長装備をもっていく必要がありそうですね。
宇宙船は一つではなく予備で３機くらい送っておくとか、燃料や食料はあらかじめ火星軌道にとばしておく。
宇宙船を一から作れるくらいの資材を火星に送っておくなど。

解決すべき問題は山のようにあるはずですが、帰りのことを考えなくて良ければ、かなりハードルが下がるかもしれません。

http://www.cnn.co.jp/fringe/35031924.html

foomufoomu · Answer

いまのロケットでは、最短(最も良いタイミング)でも半年、普通では2年かかるといわれています。
これをつかって火星へ行くなら、
まず、食糧をどうするか・・・農場、牧場、を備えた自己完結環境をつくるのか。
長期滞在での健康と生活の便を考えると、遠心力を使った人工重力装置は必須かも。
＞搭乗する乗員（宇宙飛行士）の数は何人
対人での心理ストレスを起こさないためには、最低でも5人、できれば10人以上が望ましい。

別の考え方としては、前の解答にもありましたが、原子力による推進をつかって、常に0.5～1Gで加速すれば、火星までは数日。冥王星でさえ２～３週間で行けます。
加速によって人工重力が生まれるので、特別な人工重力装置も必要ありません。
ただ、このばあいは離着陸は別の推進方法が必要なので、（スタートレックみたいな転送装置があればよいですが）ちょっとした空母になってしまいます。

TXV12003 · Answer

長期間の宇宙空間航行によるストレスなど、人間の心身に与える影響をカバーするためには、人材を選り抜く必要があるでしょうね。現在の宇宙飛行士でも、冷静さ、協調性、応用力などが要求されますが、さらに候補を募り徹底した人選を行えば良いでしょう。
私はアポロ１１号のミッションのすぐ後に生まれたのですが、アポロ計画自体、子供の頃の夢でした。
つい先月アメリカへ旅行してきました。友人宅訪問だったので、観光地ではなく、広大なトウモロコシ畑の広がる地帯です。しかしその中で、一番の目玉として国立空軍博物館に連れて行ってもらいました。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%BD%E7%AB%8B%E3%82%A2%E3%83%A1%E3%83%AA%E3%82%AB%E7%A9%BA%E8%BB%8D%E5%8D%9A%E7%89%A9%E9%A4%A8
添付した写真はアポロ１５号のコマンドモジュールで、この目で見てきました。パラシュートの１つ目が開かず、予備で着水したようです。どんな精神力が必要だったのかと想像すると、すごいものがありますね。

GIANTOFGANYMEDE · Answer

最大の問題は金。
火星に人類を送り込む費用に見合う価値を見いだせるか、でしょう。

8月に日本のロボット宇宙飛行士キロボ君が国際宇宙ステーションに搭乗します。
ロボットが人間に代わって自律的に行動できるなら、わざわざ人類を危地に送り込む必要はありません。
ロボットなら酸素も食料も不要。
給料も訓練も不要。
安全装置も不要。
緊急時の避難システムも不要。
4年かかろうが10年かかろうが電源さえ確保できればOKです。
極論すればキロボ君にパラシュートを括り付け、イオンエンジンを抱かせれば明日にでも送り込める。
帰ってくる必要もなし。
行ってこいで常駐させればいいのですから。

福島の事故を境に、現在ロボット技術は世界中で急速に発達しています。
原発事故に対応可能なかなり高度な作業ができるロボットが数年以内に世に出てくるでしょう。
火星探査程度の単純作業などやすやすとこなすはずです。
コンピュータにせよ画像処理にせよますます発達していきます。
それに3Dプリンタ技術も日進月歩で改良が進んでいます。
アメリカではすでに自動車そのものを印刷で作る実験が行われている。
それこそ宇宙兄弟のように、3Dプリンタだけを送り込んで、現地でロボットを次々と生産するというほうがはるかに安上がりです。

人を送り込む場合の半分、あるいは十分の一以下で済むという選択肢があるのに、それでもなお人を現地に送り込むということに対しての明確な根拠を提示できないと予算は通らないでしょうね。

ロマンとしては有りですが、人を安全に往復させるだけの信頼性の高いシステムを構築するための莫大な予算を確保できる国は無いでしょう。

moon-ikazuki · Answer

イオンエンジンは有人機では非力過ぎるでしょう。
極微弱な推力しか得られません。

現状で可能そうなのは原子力ロケット辺りかな。
原子力と言っても核エネルギーを直接推力とするのではな原子炉の熱を利用して推進剤を加熱し噴射すると言うタイプです。
推力的には化学ロケットより劣りますが原子炉以外は推進剤だけでいいので効率は良いでしょう。
また、帰りの燃料を持ってゆくのはまず難しいでしょう。
帰り分は現地調達という形になるのではと思います。
そういう意味でも燃料ではなく推進剤だけで良い原子力ロケットは適しているかも知れません。
実際原子力ロケットの採用は案として出たことが有ったと思います。

二番目の問題はISSで長期滞在で検証はされてます。
今後1年を超えた滞在実験も行うようです。
ただし、最大の問題は放射線の被曝量でしょうね。
片道で一生分の被曝量を超えてしまうと聞きます。
ここらはISSの比では無いでしょう。
かと言って放射線から分厚い壁で乗員を保護しようとすれば宇宙船自体の重量が増してしまいます。

水などは可能な限りリサイクルするしかないでしょう。
これらはすでにISSでも活用されてますから、こちらはそれほどは問題ないのでは？
酸素はわからんです。
人工光合成などで確保するなんて手もあるかも？
人工冬眠は無理としても、乗員を薬物などで仮死状態にしてなんて方法もあるかも知れません。

非常時の対応の含めれば最低限で3人程度というのが適切なのでは？
アポロも三人でしたし…。

どっちにしてもまだまだ問題は多すぎます。

人類が火星に行くにあたり克服すべき問題点は・・・？

とにかく二重にも三重にも十分な冗長装備をもっていく必要がありそうですね。

いまのロケットでは、最短(最も良いタイミング)でも半年、普通では2年かかるといわれています。

長期間の宇宙空間航行によるストレスなど、人間の心身に与える影響をカバーするためには、人材を選り抜く必要があるでしょうね。

最大の問題は金。

イオンエンジンは有人機では非力過ぎるでしょう。

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