2022년에 발표한 공동 연구 「월 화수성에 살기 위한 인공 중력 시설을 쿄토 대학과 카시마가 공동 연구」에서는, 우주 거주에 필요한 3개의 구상(인공 중력, 수송 생태계, 인공 중력 교통 시스템)을 내걸어 이러한 기초적인 개념의 구축을 실시해 왔다.
그 후, 국내외로부터 다양한 반향을 얻고, 타업종을 포함하는 연구 대상이 기술적으로 필요하다라고 인식했다고 한다.거기서, 본공동 연구에 대해서는, 지금까지의 개념 검토로부터 한 걸음 진행한 물리적인 실현을 향해서, 달표면에서의 인공 중력 거주 시설의 구조 성립성, 시공 안전성, 거주성, 인체에의 영향평가, 폐쇄 생태계(미니에코바이옴)의 확립을 각각 연구해, 또 지역상에서의 실장에 향자리수와 쌍을 목표로 하고 있다.
배경
우주로의 생활이 현실성을 늘리는 것에 따라, 달표면등의 저중력이 문제시되기 시작했다.저중력 환경에서는, 뼈나 근력의 쇠약 이외에도 혈액 등 체액 순환에의 영향이나 뇌위축, 시신경에의 악영향이 염려되고 있다.거기서, 2022년에 쿄토 대학과 카시마가 발표한, 천체상에서의 저중력의 과제 해결 방법을 건축적으로 나타내 보인 달표면에서의 인공 중력 거주 시설 「루나 글래스」가, 의학계를 중심으로 국내외에서 주목받고 있다.
또, 지구상에서의 과중력 시설의 이용이 골다공증을 억제하는 등 , 건강 증진에 연결될 가능성이 있다 모아 두고 세계에 앞서, 일본에서의 인공 중력 시설 실현을 목표로 한 본격적인 연구를 개시했다.
쿄토 대학 대학원 종합 생존 학교 SIC유인 우주 학연구센터에서는, 우주 거주에 최저한 필요한, 사회제도(코어 소사이어티), 기간 기술(코어 테크놀로지), 기간 생태계(코아바이옴)의 세 개를 코어 컨셉으로 하고 있어, 그 중에서도 인공 중력 시설은, 가장 중요한 기간 기술로서 자리매김되고 있다.
우주 공간에서의 인공 중력 시설은, 과거에 여러종류의 시설이 제안되고 있지만, 천체상의 인공 중력 시설에 대해서는, 카시마 건설이 특허 기술로서 신청중이며, 그 밖에 종류를 보지 않는 특징을 가지고 있다고 한다.
연구의 목적이라고 기대되는 성과
본공동 연구로 내거는, 3개의 목적이라고 기대되는 성과는 다음대로.
인공 중력 거주 시설의 성립성의 확인
「달표면 인공 중력 거주 시설(루나 글래스)」의 실현성을 세계에 앞서 연구.
구조 성립성이나 건설 방법을 검토.
우주 거주의 가능성을 펼쳐 달표면이나 화성이라고 하는 천체상에서도 지구와 동일한 정도의 중력을 실현.
인류의 분단을 막아, 항구적으로 평화로운 우주 진출을 기대.
폐쇄 생태계(미니코아바이옴)의 성립성의 확인
우주 독자적인 과제나 폐쇄 환경에서 성립하는 자원 순환의 연구를 통해서, 지구상의 환경 문제 해결에 공헌.
외부로부터의 자원 공급에 의지하지 않는 생태계 유지의 최저 조건을 추구.
향후의 우주 거주나 지구 환경 보전에 활용 가능한 기술의 창출을 목표로 한다.
지구상에 있어서의 과중력 시설의 실현성의 확인
지구상의 과중력 시설의 개념 실증을 계획.
회전체 독자적인 과제에 도전해, 공기형의 활동 공간을 미래의 달표면등 거주 공간 체험으로서 활용.
인공 중력 시설의 실현성이 확인되면, 골다공증 억제, 트레이닝, 건강 증진 시설로서의 실용화가 기대된다.
파급효과, 향후의 예정
인공 중력 거주 시설의 실현에는 많은 과제가 있다.그렇지만 이상형을 내걸어 목표를 설정하는 것으로, 과제 해결을 향한 님 들인 분야의 교류의 계기가 된다고 생각한다고 한다.또, 시설내의 생태계 확립을 연구하는 것으로써, 지구 환경의 중요함을 재인식해, 지구외 우주도 포함 한 지속 가능한 사회의 구축에 기여할 수 있다고 한다.
향후는, 인공 중력 거주 시설의 실현을 향해서, 다음의 구체적인 조건을 확정시켜, 성립성을 검증한다.
●건설 방법에 대해서는, 현지 재료 이용, 저중력등 현지 환경 이용, 원격 조작 현지 무인 시공을 검토.
●달표면 환경에 폐쇄 거주 공간을 구축하기 위한 구조적 과제로서 천체의 중력과 원심력, 한층 더 기압에 대한 성립성을 검증해, 건설 방법을 검토.
●회전을 수반하는 시설이며 거주성의 확인이 필요합니다. 의학적 견지로부터의 적정 원심력 환경 (반경, 회전수, 합력)(을)를 검증해, 인체에 대한 영향평가를 실시합니다.태양 활동등에 의한 우주 방사선의 가림 검토를 실시해, 시설 재료 종별의 선정과 두께를 검증.
●회전체 독자적인 과제로서 내부에서의 열의 이동이나 유체 거동을 해명해, 회전 안정성을 위한 액티브 제어등을 검토.
또, 이 공동 연구를 통해서, 혹성간의 인공 중력 이동 수단 헥사 트럭 (HEXATRACK)을 포함한 달·화성 인공 중력 네트워크의 실현 가능성에 대해서도 검토한다고 한다.
京都大学と鹿島建設、月面人工重力居住施設の成立性に関する共同研究を開始
2022年に発表した共同研究「月火水星に住むための人工重力施設を京都大学と鹿島が共同研究」では、宇宙居住に必要な3つの構想（人工重力、輸送生態系、人工重力交通システム）を掲げ、これらの基礎的な概念の構築を行ってきた。
その後、国内外からさまざまな反響を得て、異業種を含める研究対象が技術的に必要であると認識したという。そこで、本共同研究においては、これまでの概念検討から一歩進めた物理的な実現に向けて、月面での人工重力居住施設の構造成立性、施工安全性、居住性、人体への影響評価、閉鎖生態系（ミニエコバイオーム）の確立をそれぞれ研究し、また地域上での実装に向けたとりくみを目標としている。
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背景
宇宙での生活が現実味を増すにつれ、月面等の低重力が問題視され始めた。低重力環境では、骨や筋力の衰え以外にも血液など体液循環への影響や脳委縮、 視神経への悪影響が懸念されている。そこで、2022年に京都大学と鹿島が発表した、 天体上での低重力の課題解決方法を建築的に示した月面での人工重力居住施設「ルナグラス」が、 医学界を中心に国内外で注目されている。
また、地球上での過重力施設の利用が骨粗鬆症を抑制する等、 健康増進に繋がる可能性があるため、世界に先駆けて、日本での人工重力施設実現を目指した本格的な研究を開始した。
京都大学大学院総合生存学館 SIC 有人宇宙学研究センターでは、宇宙居住に最低限必要な、社会制度（コアソサエティ）、基幹技術（コアテクノロジー）、基幹生態系（コアバイオーム）の三つをコアコンセプトとしており、その中でも人工重力施設は、最も重要な基幹技術として位置付けられている。
宇宙空間での人工重力施設は、過去に数種類の施設が提案されているが、天体上の人工重力施設については、鹿島建設が特許技術として申請中であり、他に類をみない特徴を有しているという。
地上での過重力施設「ジオグラス」
研究の目的と期待される成果
本共同研究で掲げる、3つの目的と期待される成果は次のとおり。
人工重力居住施設の成立性の確認
「月面人工重力居住施設（ルナグラス）」の実現性を世界に先駆けて研究。
構造成立性や建設方法を検討。
宇宙居住の可能性を広げ、月面や火星といった天体上でも地球と同程度の重力を実現。
人類の分断を防ぎ、恒久的で平和な宇宙進出を期待。
閉鎖生態系（ミニコアバイオーム）の成立性の確認
宇宙独自の課題や閉鎖環境で成立する資源循環の研究を通じて、地球上の環境問題解決に貢献。
外部からの資源供給に頼らない生態系維持の最低条件を追求。
今後の宇宙居住や地球環境保全に活用可能な技術の創出を目指す。
地球上における過重力施設の実現性の確認
地球上の過重力施設の概念実証を計画。
回転体独自の課題に挑戦し、おわん型の活動空間を未来の月面等居住空間体験として活用。
人工重力施設の実現性が確認されれば、骨粗鬆症抑制、トレーニング、健康増進施設としての実用化が期待される。
波及効果、今後の予定
人工重力居住施設の実現には多くの課題がある。しかしながら理想形を掲げ目標を設定することで、 課題解決に向けた様々な分野の交流のきっかけになると考えるという。また、施設内の生態系確立を研究することにより、地球環境の重要さを再認識し、地球外宇宙をも包含した持続可能な社会の構築に寄与できるとする。
今後は、人工重力居住施設の実現に向けて、次の具体的な条件を確定させ、成立性を検証する。
●建設方法については、現地材料利用、 低重力等現地環境利用、 遠隔操作現地無人施工を検討。
●月面環境に閉鎖居住空間を構築するための構造的課題として、天体の重力と遠心力、 さらに気圧に対する成立性を検証し、 建設方法を検討。
●回転を伴う施設であり居住性の確認が必要です。 医学的見地からの適正遠心力環境 (半径、回転数、合力)を検証し、人体に対する影響評価を行います。太陽活動等による宇宙放射線の遮蔽検討を行い、施設材料種別の選定と厚みを検証。
●回転体独自の課題として内部での熱の移動や流体挙動を解明し、回転安定性のためのアクティブ制御等を検討。
また、この共同研究を通じて、惑星間の人工重力移動手段ヘキサトラック (HEXATRACK)を含めた月・火星人工重力ネットワークの実現可能性についても検討するという。
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