2024年10月15日〜18日に開催中の「ジャパン モビリティショー ビズウィーク 2024」の大林組ブースにひときわ目を引く「宇宙エレベーター」に関するパネルがあった。構想では最短で2050年の実現を目標にしているという。
宇宙エレベーター構想は“夢物語”から現実になりつつある
現在宇宙に行く手段といえば、ロケットによる輸送が一般的だが、打ち上げには大量の燃料を消費し、大量輸送には効率が悪く、コストも非常に高額になってしまうことが課題である。
一方、地球と宇宙の間をケーブルでつないで輸送する「宇宙エレベーター」は、輸送に大量の燃料を消費することもなく、低コストで輸送効率に優れる輸送手段と言われているという。
とくに、地球と宇宙を結ぶのに必要な軽さと強度を兼ね備えた素材「カーボンナノチューブ」の発見以降、宇宙エレベーター構想は完全な夢物語ではなく、実現可能なものとして急速に注目を集めるようになった。
上から下に垂らして建設する特殊工法が必要
宇宙エレベーターの建設は、普通の建造物とは異なり地上から建設することが事実上不可能であるため、宇宙（人工衛星）から地上にケーブルを垂らしていくという特殊な方法を用いる。
人工衛星は、地球の重力で引っ張られている力と、遠心力で宇宙に飛び出そうとする力が一致して釣り合っているため、高度を維持して周回し続けているが、高度3万6000㎞を回るものは、公転速度（地球の周りを回る速度）が地球の自転速度と同じで、赤道上に配置すれば地上から見た際に静止しているように位置するため、「静止衛星」と呼ばれる。
また、この静止衛星から地上にケーブルを下ろしていく際、垂らしたケーブルの分だけ地球からの重力を強く受けることになり、そのままでは落下してしまうため、反対側（宇宙側）にもケーブルを伸ばしてバランスをとることで高度を維持しつつ建設を進めることが可能となる。
最終的には垂らしたケーブルが地上に到達し、反対（宇宙側）のケーブル端（高度9万6000km）はカウンターウェイトとして配置されると宇宙エレベーターが完成する。
宇宙基地としてマルチに使える
宇宙エレベーターの全長は9万6000kmで、地球上の発着点となる「アースポート」、静止軌道には「静止軌道ステーション」など、エレベーターとしてのメイン設備のほかにも、高度に応じてさまざまな用途に利用可能な“総合宇宙基地”としての役割がある。
高度に応じてさまざまな設備を設置可能と、まさに夢の宇宙基地と言えるだろう。
たとえば、火星と同じ重力になる火星重力センター、月と同じ重力の月重力センターでは、それぞれの重力環境を利用した実験や研究が可能で、低軌道衛星投入ゲートでは人工衛星を高度300kmの低軌道に投入できるという。
また、静止軌道よりも高い場所ではエレベーターの周回速度を利用して宇宙船や人工衛星を発射することで、地球からロケットを用いるよりも低コストで輸送することが可能になる。
【高度別の利用用途一例】
3900km ：火星重力センター
8900km ：月重力センター
2万3750km ：低軌道衛星投入ゲート（高度300kmの低軌道に人口衛星を投入）
3万6000km ：静止軌道（GEO）ステーション（静止軌道に人口衛星を投入）
5万7000km ：火星連絡ゲート（火星への玄関口）
9万6000km ：カウンターウェイト（太陽系資源採掘ゲート、木星・小惑星への玄関口）
大林組によれば、建設期間は25年を想定しており、2025年にアースポートの建設に着手できれば2050年の完成を見込めるというが、建設予定地の選定などに時間がかかり、実際にはもう少し先の話となりそうだ。
人類の希望が詰まった宇宙エレベーター構想に正面からチャレンジする日本企業「大林組」。今後の展開に世界中の注目が集まっている。
2024년 10월 15일~18일에 개최중의 「쟈판모비리티쇼비즈위크 2024」의 오오바야시구미 부스에 한층 눈을 끄는 「우주 엘리베이터」에 관한 패널이 있었다.구상에서는 최단에 2050년의 실현을 목표로 하고 있다고 한다.
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우주 엘리베이터 구상은“꿈같은 이야기”로부터 현실이 되고 있다
현재 우주에 전방단이라고 하면, 로켓에 의한 수송이 일반적이지만, 발사에는 대량의 연료를 소비해, 대량 수송에는 효율이 나쁘고, 코스트도 매우 고액이 되어 버리는 것이 과제이다.
한편, 지구와 우주의 사이를 케이블로 이어 수송하는 「우주 엘리베이터」는, 수송에 대량의 연료를 소비할 것도 없고, 저비용으로 수송 효율이 뛰어나는 수송 수단이라고 말해진다고 한다.
특히, 지구와 우주를 연결하는데 필요한 가벼움과 강도를 겸비한 소재 「카본 나노 튜브」의 발견 이후, 우주 엘리베이터 구상은 완전한 꿈같은 이야기가 아니고, 실현 가능한 것으로 해 급속히 주목을 끌게 되었다.
상에서아래로 늘어뜨려 건설하는 특수 공법이 필요
우주 엘리베이터의 건설은, 보통 건조물과는 달라 지상으로부터 건설하는 것이 사실상 불가능하기 때문에, 우주(인공위성)로부터 지상에 케이블을 늘어뜨려 간다고 하는 특수한 방법을 이용한다.
인공위성은, 지구의 중력으로 끌려가고 있는 힘과 원심력으로 우주에 뛰쳐나오려고 하는 힘이 일치해 어울리고 있기 때문에, 고도를 유지해 주회 계속 하고 있지만, 고도 3만 6000을 도는 것은, 공전 속도(지구의 주위를 도는 속도)가 지구의 자전 속도와 같고, 적도상에 배치하면 지상에서 보았을 때에 정지하고 있도록(듯이) 위치하기 위해(때문에), 「정지위성」이라고 불린다.
또, 이 정지위성으로부터 지상에 케이블을 내려 갈 때, 늘어뜨린 케이블의 분만큼 지구로부터의 중력을 강하게 받게 되어, 그대로는 낙하해 버리기 위해, 반대측(우주측)에도 케이블을 늘려 밸런스를 잡는 것으로 고도를 유지하면서 건설을 진행시키는 것이 가능해진다.
우주 기지로서 멀티에 사용할 수 있다
우주 엘리베이터의 전체 길이는 9만 6000 km로, 지구상의 발착점이 되는 「어스 포토」, 정지궤도에는 「정지궤도 스테이션」 등, 엘리베이터로서의 메인 설비 외에도, 고도로 응해 다양한 용도에 이용 가능한“종합 우주 기지”로서의 역할이 있다.
고도로 응해 다양한 설비를 설치 가능과 확실히 꿈의 우주 기지라고 말할 수 있을 것이다.
예를 들어, 화성과 같은 중력이 되는 화성 중력 센터, 달과 같은 중력의 달중력 센터에서는, 각각의 중력 환경을 이용한 실험이나 연구가 가능하고, 저궤도 위성 투입 게이트에서는 인공위성을 고도 300 km의 저궤도에 투입할 수 있다고 한다.
또, 정지궤도보다 높은 장소에서는 엘리베이터의 주회 속도를 이용해 우주선이나 인공위성을 발사하는 것으로, 지구로부터 로켓을 이용하는 것보다도 저비용으로 수송하는 것이 가능하게 된다.
【고도별의 이용 용도 일례】
3900km ：화성 중력 센터
8900km ：달중력 센터
3만 6000km ：정지궤도(GEO) 스테이션(정지궤도에 인구 위성을 투입)
5만 7000km ：화성 연락 게이트(화성에의 현관문)
9만 6000km ：카운터 웨이트(태양계 자원 채굴 게이트, 목성·소행성에의 현관문)
오오바야시구미에 의하면, 건설 기간은 25년을 상정하고 있어, 2025년에 어스 포토의 건설에 착수할 수 있으면 2050년의 완성을 전망할 수 있다고 하지만, 건설 예정지의 선정 등에 시간이 걸려, 실제로는 좀 더 앞의 이야기가 될 것 같다.
인류의 희망이 찬 우주 엘리베이터 구상에 정면에서 챌린지하는 일본 기업 「오오바야시구미」.향후의 전개에 온 세상의 주목이 모여 있다.
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