名無しブログ

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今更ではあるが、人口衛星とは惑星の周りを回る人口天体の事である。
今の我々にとって日々の天気予報やルート検索等必要不可欠なものだが、疑問に思ったことはないだろうか？
何故、落ちて来ないのか？
もし、落ちてきたらどうなるのか？
今回はその辺りのカラクリについてご紹介しよう。

人口衛星の歴史
世界発の人工衛星はソ連が1957年10月4日に打ち上げた、スプートニク1号である。
直径は僅か60�p足らずで、宇宙空間で電波に関する科学実験にするのに使われた。
日本初の人工衛星は宇宙科学研究所の前進である東京大学宇宙航空研究所が1970年2月11日にL-4S 5号機によって打ち上げた「おおすみ」である。
当時はまだ宇宙空間で安定して動く電子機器を作るのが難しく地球を6度回ったところで信号が届かなくなってしまった。
その後、衛星の改良が進み性能は飛躍的に上がってきており例えば1989年に打ち上げられた磁気圏観測衛星の「あけぼの」は2015年までの26年間ずっと観測を続けた。

なぜ、落ちて来ないのか？
簡単に言えば、人工衛星はかなりの速度で地球の周りを飛んでいるから落ちて来ない。
という事になる。
外に飛び出そうとする遠心力と地球に向かう引力が丁度釣り合う事でずっと地球の周りにいるのだ。
人工衛星をボールと考えて投げた場合普通に投げるとすぐ地面に落ちるがもっと速くボールを投げると落ちる場所が遠くになる。
更に速く投げるとずっと遠くまで落ちずに行く。
少しは落ちたとしても地球は丸いからどこまでも地面につかず地球を一周する。
この時の速さは秒速7.9�qで新幹線の約100倍。
秒速11.2�qを超えるとボールは地球から離れて宇宙空間に飛んで行ってしまう。
地上では空気が邪魔してボールの速度がすぐに下がってしまうためこの速度でボールが飛び続けるのは難しいが、上空の宇宙空間では空気がほとんどないので人工衛星は飛び続けるのだ。

落下の可能性
人工衛星は理論上速度を保っていれば地球に落下することはないが、高度の低い人工衛星の場合は上層の大気の影響による摩擦抵抗の影響を受け周回速度が低下する問題が発生する。
速度が低下すると衛星の高度は徐々に下がり最終的には地球に落下してしまう。
対策としては通常スラスターなどで推進力を加えて衛星の軌道を元の高度に戻すようにしているが、スラスターには燃料が必要なため燃料を使い切った時が人工衛星の寿命となる。
他にも、装置の故障などで制御不能となった場合に落下する可能性もある。

落下するとどうなる？
通常なら大気中で完全に燃え尽きるので部品が地表に落ちてくることはない。
ただ、場合によってはミサイルで破壊するなどの対処をすることもある。
例えば、2008年2月28日アメリカは制御不能で落下の危険性がある自国の人工衛星をイージス艦からミサイルで破壊したことがあるが同国によると衛星の姿勢制御で使用している燃料が人体に有害で、落下による被害を避ける目的があったと報じられている。
通常なら人工衛星は落下時の摩擦熱で焼却されるが、質量(重量)が大きい人工衛星の場合完全に燃え尽きず地表まで到達することがありこの衛星は、小型バス並みの大きさの軍事衛星で10トンもあり大気圏での完全焼却は不可能と判断したためミサイルによる破壊が決定したという。

地表に落ちてきて何か被害が？という問題はどうやら大丈夫そうだが、寿命を迎えてもなお軌道上を回り続ける人工衛星、いわゆるスペースデブリ(宇宙ゴミ)は宇宙に危険なゴミを放置しているという事なので、こちらの方が将来の宇宙時代への課題かと思われる。

世界最大を誇るサハラ砂漠。
実はこのサハラ砂漠、今から約8000年前まで、森林が生い茂る豊かな土地だったと言われているのだ。
それではなぜこんなにも巨大な砂漠地帯に様変わりしてしまったのだろうか？
今回はその謎に迫っていこう。

サハラ砂漠ってどんなところ？
サハラ砂漠はアフリカ大陸の北部にある砂漠で氷雪気候の南極を除けば世界最大の砂漠である。
南北1700�qに渡り面積は約1000万にも及ぶ。
アフリカ大陸の3分の1近くを占めておりその面積はなんとアメリカ合衆国とほぼ同じである。
サハラ砂漠全体の人口は約2500万人でありそのほとんどはモーリタニア、モロッコ、アルジェリアに住んでいる。
また、サハラ砂漠はさほど鉱物資源の多い地域ではないが、それでもいくつかの大規模鉱山が存在している。
サハラ砂漠で最も豊富で価値のある資源は石油であり、アルジェリアとリビアには豊富な石油が埋蔵されている。
それ故に数多くの巨大油田が開発されており両国の経済を支える重要な地域と言えるだろう。

湿潤と乾燥の繰り返し
実はサハラ砂漠は完新世(1万年前〜現在)以降湿潤と乾燥を繰り返してきた。
2万年前から1万2千年前は、サハラ砂漠が最も拡大した時期で現在のサヘル地帯のほとんどがサハラ砂漠に飲み込まれていたのだ。
その後最終氷期の終焉と共にサハラ砂漠は湿潤化を開始しおよそ8千年前に最も湿潤な時期を迎え森林も誕生した。
その後一時乾燥したがすぐに回復し5千年前までの期間は湿潤な気候が続いていた。
しかし、その後徐々に乾燥化が始まり現在に至るまでは乾燥した気候が続いている。
5千年前と比べると砂漠の南限は1,000�qも南下しており乾燥化は現在も進行し砂漠の南下も進行中である。

なぜ砂漠化したのか？
昔は森林や水の富んでいたこの地域が、一体なぜこのような殺伐とした地帯に変貌してしまったのだろう。
実は砂漠化の原因は我々人類にあったのだ。
8千年前、人類がナイル川付近に進出しサハラ地域を西進しながら畑作や牧畜を広く始めたことが砂漠かの大きな原因であると言われている。
というのも、畑作によって土が太陽光に晒されるようになり、牧草を餌とする家畜によって更に土が露出したことで地球が太陽光を反射する割合が増加し降雨量が減少したことで砂漠化は進んでいったのだ。
ライト教授は自説を裏付ける考古学的証拠の収集のため今後もかつて湖だった場所に残された当時の植生変化を調べる予定であると話している。

人災説はまだ仮説の域をでないが、この説を支持している研究者はライト教授だけではない。
一説によればモアイ像で有名なイースター島も人口爆発と森林破壊の結果砂漠化が進んだと言われている。
まだまだ謎は多いこの説であるが今後の研究に期待したい。

NASAは2030年代に人類を火星に送ることを目標にしている。
火星まで片道だけで半年以上かかるうえ戻るには更に莫大な費用も掛かる。
火星移住を計画している会社「マーズ・ワン」は二度と戻れないという条件のもと火星移住希望者を募ったところ20万人もの応募者が集まるほど、ある意味宇宙が身近にものにとでもいうのか、すでにSFの夢物語ではない時代に我々は突入しているようだ。
そうなると避けて通れないのが、「宇宙での死」に関する問題だろう。
今のところ公式には宇宙空間で死者は出ていない。
だが、近い未来宇宙で最期を迎える人類は増えるのではないか？
「未来の終活」を考えてみよう。

どんな死に方？
例えば宇宙空間で生身で出てしまった場合映画などで見るような「人体が破壊する」・「血液が沸騰する」・「すぐ凍結する」などは実際には起こらないという。
まず、体内には眼球や身体を破裂させるのに十分な圧力がない。
地球上で我々が生きている気圧はおよそ1気圧これが0気圧になったとしてもその差分は1気圧分。
海へもぐるダイバーは10気圧もの気圧差があっても身体は大丈夫なことを思えば納得だ。
また宇宙空間は非常に寒いが体温が一気に奪われることはない。
宇宙空間(真空状態)は真空ポット(魔法瓶)の効果を考えてもわかるように高い断熱性を持っている。
体温を下げるのは水分を気化するときに起こる気化熱のみである。
そして血液は血管で覆われており心臓が止まっても一定の圧力が存在するため沸騰はしないのだ。
では、どう死ぬのか？
一言でいえば窒息だ。
血液中に溶け込んでいる気体が泡になって血管を疲らせ減圧症になり筋肉などに深刻な障害が起こる。
真空は空気がないので息を吐くことしかできず呼吸困難を起こし脳の酸素不足で意識が途切れ窒息死する。
おそらく1〜2分で死ぬと思われるが実際の限度はわかっていないという。
破裂や沸騰に比べてある意味地味だが実際には窒息が一番苦しそうだ。
本当は何分ぐらいで死ねるのかわからないというのも地味に怖い。
そうならないために宇宙空間では様々な機能を持った宇宙服を着るわけだが高性能で服というよりはむしろ「小さな宇宙船」とも呼べるものである。
余談だが宇宙服は宇宙服アセンブリ(胴体・四肢・頭部を包み込む人間の形をした圧力容器で恒星されているもの)が100万ドル(約1億円)生命維持装置が900万ドル(9億5千万円)で、合わせて1000万ドル(約10億5千万円)するとのこと。
これも、怖い・・・

死後は？
事故にせよ、何にせよ、いずれ寿命が来れば死ぬ。
それが中空間だった場合どんな処置がされるのか？
映画の様に遺体を宇宙葬として宇宙空間に放てばいいという意見もあるだろうがそれは、国連の決議によって禁止されている。
もし遺体を宇宙空間に投機すると他の宇宙船に衝突する恐れがあるからだ。
では、どうするか？
実は、NASAは宇宙飛行士が死亡した対処よりも死亡そのものを防ぐ方に重点をおいているのでNASAの正式なマニュアルにはないらしい。
宇宙飛行士は死のような最悪の事態に対処する訓練は受けているというが、今のところ遺体をどのように処置するか適切な方法は見出されていないという。
今後もっと議論を重ねて確立していかねばならない課題の１つであろう。
現状提示されている案の一つに葬儀会社のプロメッサとNASAが協同で考案した遺体袋案がある。
寝袋に遺体を入れロープを付けて船外に放ち船外でカチカチに凍った遺体はロープに引っ張られ激しく揺さぶられ粉々に砕けてしまうというやり方だ。
なんとなく人道的にどうなのか？と思ってしまうが、遺体を燃やしたり、埋めたりするのも考えようによっては酷いことの様に思うが、伝統的な方法として皆何も思わずにやっていることなので要は慣れの問題なのかもしれない。
葬儀も宇宙規模で考えねばならない時代はもうすぐそこなのだ。