恒星間飛行と冷凍睡眠
【はじまり】
願いをかなえるニョイホウジュ！
どうもこんにちは！
私は 如意宝珠ごくう です。
戦争や大災害で、地球が滅びるとしても人類が滅びるということは同じではありません。
人類が地球から脱出して、生き延びるという選択はあり得ます。
その場合、宇宙船にのって広大な宇宙を旅します。
今回は冷凍睡眠を考えます。
先に結論を言うと、宇宙船にのった人というのは寝ている方が問題が少ないんだなと思いました。
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この記事の要約
- 解明・宇宙の仕組み：宇宙移民 より
宇宙は広大
現在、火星に行くとしても1年くらいかかります。
恒星間飛行となると、そんなもんではすまないくらい時間がかかります。
最も近い恒星でも数光年先なので、光の速さで移動しても数年かかります。
ケンタウルス座アルファ星が最寄りの恒星ですが、現時点で想定されるロケットで何万年もかかります。
ロケット燃料
宇宙船のロケット燃料について考えてみます。
反物質
反物質はSF作品によくあることですが、粒子加速器の中などに、確かに存在する物質でもあります。
反物質は効率的にエネルギーとなり、想定では光の速さの15％くらいの推進力となります。
8秒から9秒の間に月まで行けるスピードです。
ケンタウルス座アルファ星（プロキシマケンタウリ）には28年くらいでいくことができます。
ただし、反物質は管理が難しく、燃料タンクに500g入れたら、広島型原爆1000個以上の爆発が起きます。
反物質は物質と反応を起こしてしまうのです。
反物質を入れる容器を磁気エネルギーにします。
しかし、磁気エネルギーを出すためには膨大なエネルギーが必要です。
現実的ではありません。
核融合
太陽の核融合エネルギー。
燃料は水素なので宇宙にたくさんあります。
光の速さの10％くらいでます。
ケンタウルス座（プロキシマケンタウリ）まで42年です。
長い時間です。
宇宙飛行士の健康問題
長く宇宙を旅することで健康維持が問題になります。
無重力では
頭が重く、めまい、吐き気もでるかもしれません。
重力刺激がないため、骨からカルシウムが溶けだします。毎月2％の骨量が減っていきます。
また筋力が衰えます。
循環機能がおかしくなります。
上半身に体液が溜まり、血圧、心拍などが上昇します。
宇宙飛行士は、毎日2時間の体力トレーニングをします。
遠心力
長期の宇宙生活では重力を作り出す必要があるでしょう。
ジェットコースターで人が落っこちないのは、遠心力のおかげです。
同じように、宇宙船を回転させることで、乗っている人間の骨と筋肉を守ります。
宇宙放射線
宇宙旅行で危険なことは、宇宙放射線です。
実は太陽も危険な荷電粒子を放出しています。
あびると、生物のDNAは傷つきガンになります。
地球は磁気圏と大気があり、宇宙線から我々は守られています。
どうやって被ばくを防ぐのか
宇宙船で太陽系を出ると、さらに宇宙放射線は強くなります。
宇宙放射線を遮蔽するのに最適なのは「水」です。
水の水素原子は中性子線をよく防ぎます。
さらにガンマ線も十分な水があれば防ぐことができます。
宇宙船の水素燃料タンクで覆うことでも宇宙放射線を防ぎます。
人間関係
人間関係のストレスは重要な問題です。
閉じた空間で、同じ顔を、何十年も見るのは嫌になります。
しかも、その旅自体が危険でストレスが大きいです。
潜水艦の乗組員の選考と似たところがあります。
潜水艦の乗組員は何年も慎重に選考されます。
もし、旅で疲れたなら、人類が新天地についても気力がなく開拓ができないかもしれません。
眠らせておく
宇宙船に乗る人を、長年椅子に座らせたままにするよりも眠らせておく方が現実的かもしれません。
冷凍
現実の世界でも、超低温の液体窒素を利用した受精卵の冷凍保存があります。
生きた人間を宇宙船に乗せる必要はあまりないかもしれません。
人間が宇宙船にのった場合、さまざまな問題が出てきます。
そこで、凍結受精卵を宇宙船にのせるという考えがあります。
新天地で生まれて育つために、知能ロボットが必要になります。
大人の凍結
宇宙船にロボットと受精卵をのせる場合は、新天地に到着した以降の活動で思わしくないことが起きるかもしれません。
そう考えると、大人の凍結も必要であるかもしれません。
凍結して冬を越すカエルがいます。アメリカアカガエルです。
体のほぼすべてが凍結し、代謝が抑えられます。
人間の場合は、凍結すると、細胞内の水分が凍り体積が大きくなります。このとき細胞が破裂します。
カエルの冷凍の場合は、血糖値が高くなり、血液が不凍液となり巡ります。細胞の中は凍っていません。
人間では高血糖となると死にます。
人間の凍結は不可能と考えられます。
体温を下げて冬眠
しかしながら、現代医療では、患者の体温を10℃くらいに下げて冬眠状態にして手術することもあります。
宇宙船に乗る人は冬眠させて時間を過ごすということは考えられます。
【おわり】
人類は絶滅することもありえます。
その時、どう対処するのかという一案として、宇宙船で別の星に移住するということがあります。
長く宇宙を旅すると健康問題や人間関係のトラブル回避のために、宇宙船では冷凍睡眠をするだろうという話でした。
番組情報
解明・宇宙の仕組み：宇宙移民
2022年4月16日
より
最後までご視聴ありがとうございました。
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