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再び月に降り立つ日へ ~月面の水資源~

再び月に降り立つ日へ ~月面の水資源~ 科学
再び月に降り立つ日へ ~月面の水資源~

 

月は地球から最も近い位置にある別の大地です。昔から、そこには人や生き物が住んでいるのではと想像されていました。

しかし、生き物が住むには欠かせない資源があります。それが「水」です。

今回はNASAが月にある水の調査を本格的に始めようとしているというお話です。

 

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月に水はあるのか

実は月には多くの水が存在していると言われています。
しかし、水が存在しているという証拠を直接観測するのは難しいことでした。水は化学式で書くとH2Oと表されますが、観測した際は構成しているHやOといった原子や、HとOが結合されている状態が結果として得られます。
つまり、HやOを含む、水ではない物質の存在を示しているだけである可能性も残されるのです。
しかし2018年、月の水を直接観測した成果がアメリカのハワイ大学やブラウン大学の研究チームによって報告されました。
その成果は10年前に月の周回機が積んでいたレーダーによって観測されたデータを詳細に分析した結果、導き出されたものでした。装置のノイズと区別がつかないほど小さな水の信号を、慎重に何度も解析したおかげで得ることができた成果でした。
この2018年の報告では水の存在が確認できたのは少量でした。
しかし、2019年にネイチャー・ジオサイエンスに報告された研究結果によると、月は想像以上に多くの水を含んでいるとわかりました。
NASAの探査機LADEE (ラディ)が、月に隕石が衝突した際に水蒸気が噴出する様子を観測したのです。その量は年間で最大220トンも放出されていると見積もられています。
この発見は月の形成といった歴史の謎を解き明かすヒントにもなりますが、何よりも資源として水を有用に使える可能性を示しています。
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資源としての水の大切さ

私たちの生活においても水は大切な存在であるため、水の重要性は想像がつくかと思います。しかし、宇宙開発においてはその重要性はより高いものとなっています。
宇宙空間では、蛇口を捻れば水が出るという環境は、もちろんありません。さらに、水分補給以外の水の有用な使い方として、推進剤といったエネルギーとしての使用が検討されています。
水に電気を流すことで、水素と酸素に分解することが可能です。地球上でも太陽光から生み出された電気を利用して、水を電気分解し、水素として貯蓄する計画が進んでいます。
水素と酸素を合わせることで、再び電気エネルギーとして取り出すことが可能だからです。これは燃料電池と言われている装置です。宇宙空間でも同様にしてエネルギーを貯蓄することが可能となります。
また、より重要視される使い方として、ロケットエンジンの推進剤があります。液体燃料を用いるロケットエンジンには液体水素と液体酸素を利用する仕組みのものがあります。
さらに、水自身を推進剤として用いる研究も行われており、東京大学の研究チームが既に実証実験に成功しています。このように水は宇宙空間では、いろいろなことに利用できる大切な資源なのです。
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NASAのプロジェクトの始動

月に水があるという結果を受けて、NASAも本格的な調査を始めようとしています。
まず、2022年に月面探査車を送り込み、地下にある水を調査します。ここで重要なのは、将来「有人ミッション」を行う際に利用可能な水があるかどうかを調査するという点です。
つまり、40年以上前に終了したアポロ計画以来、再び人が月に行く計画が建てられているということです。 具体的には2024年のアルテミス計画で、有人探査を行う予定となっています。
NASAからは、水資源探索以外にも月面着陸機の開発に関する発表など、月に関する発表が次々と行われています。資金面ではまだ課題があるようですが、月に行くことは決して夢物語ではなくなっています。
いかがでしたか?
月にある水の探索に興味を持っていただけたでしょうか?いよいよNASAも本格的に、月に人を送り込もうとしている様子が汲み取れます。皆さんも月面旅行ができる日に思いを馳せてみてはいかがでしょうか。
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