居住可能な惑星をゼロから構築できますか？

惑星宇宙ステーションを構築する場合でも、完全な惑星レプリカを構築する場合でも、少なくとも私たちの生涯では、この偉業を目撃する可能性はほとんどありません。ただし、既存の惑星をテラフォーミングすることは、より実行可能なオプションです。

サイエンスフィクションでは、人間が惑星サイズの物体に生息しているのをよく見かけます。伝説的なスターウォーズデススターから、ヒッチハイカーの銀河ガイドの惑星構築構造、そしてダイソン球のプロトタイプである巨大なリングワールドまで。問題は、それができるかということです。もしそうなら、どうすればこれを行うことができますか？

基本条件

そもそも、人工的に作られた惑星に住むつもりなら、宇宙でそれにふさわしい場所を見つける必要があります。最も重要なことは、彼女が生息地にいるということです。これは、この人工的に作成された惑星の軌道または惑星から最も近い星までの距離が、許容できる温度に適している必要があることを意味します。

この惑星が星に近すぎると、星の放射から揚げるだけですが、距離が長すぎると、低温で凍結します。さらに、水なしでは生命が存在しないため、液体の水を豊富に供給する必要があります。

正しい温度と星からの正しい距離に加えて、通気性のある空気、安定した地球の重力、正しい昼と夜のサイクルなどのある雰囲気も必要です。これらの前提条件を満たすことができれば、住みやすい惑星をゼロから構築することを考えることができます。

「人工的だが居住可能な惑星」と見なすことができるものには、2つの解釈があります。

文字通りの解釈は、惑星の正確なレプリカを作成することです。そこでは、岩の巨大な塊が巨大な球に変わり、太陽系の他の惑星とほとんど区別できなくなります。

これを行う別の方法は、宇宙に巨大な衛星を構築することです。おそらく、スターウォーズのデススターのような球形の宇宙ステーションです。この2番目のオプションは、球形を除いて、本当の意味での惑星ではありません。また、太陽の周りの固定軌道では回転しませんが、他の衛星のように、地球の上に浮かんでいるだけかもしれません。

どちらのアプローチもエンジニアや科学者にとっては骨の折れる作業ですが、2番目のアプローチは比較的実行可能であるため、それから始めましょう。

惑星宇宙ステーション

前述のように、惑星のように見える球形の宇宙ステーションを構築することは、地球のような巨大な惑星を構築するよりも簡単です。

スターウォーズIVに登場するデススター：ニューホープの直径は約160 kmで、これはかなりの量です。比較すると、これまでに構築した最大の宇宙ステーションの長さは120メートル未満です。しかし、そのような駅を地球の直径12,742 kmと比較すると、それでも矮星のように見えます。

この新しい惑星のような宇宙ステーションを建設し、ほとんどが鋼で構築する場合、約1兆トン（105）トンの鋼が必要になります。現在の技術の進歩でこの量の鋼を採掘するには、鋼だけを採掘するのに80万年以上かかります！現在、世界中で年間約18億トンの鋼しか生産できません。

惑星のような宇宙ステーションを構築するための原材料を入手する唯一の方法は、地球の資源に頼るのではなく、宇宙空間自体からそれを入手することです。これを行うには、おそらく小惑星、そしておそらく月さえも開発する必要があります。実際、多くの企業がこのアイデアに取り組んでおり、このトピックに関するいくつかの研究が進行中です。

さて、この物流上の問題をどうにかして原材料の抽出で克服したとすれば、私たちが住むことができる球体を作ることができる高度なロボット（微小重力で作業できる）が必要です。

私たちの体は重力の欠如に苦しむので、地球のような重力を持つように惑星のような宇宙ステーションを構築する必要があります。国際宇宙ステーション（ISS）への長い任務に従事している宇宙飛行士は、骨の喪失、低血圧、および微小重力に関連するその他の健康上の問題に直面することがよくあります。

デススターに似た惑星の球形宇宙ステーションを作成することは非常に魅力的なアイデアのように聞こえますが、おそらく固有の欠陥、つまり安定性の欠如に悩まされています。

死の星

それを安定させるには、多くの積極的なメンテナンスが必要です。これを達成するために、私たちはカルダシェフ規模で少なくともタイプ1の文明である必要があり、一部の科学者によると、私たちはまだこのステータスを達成することから数世紀離れています。

だから...完全な惑星を作成するのはどうですか？

惑星のコピー

イギリスの民間航空宇宙会社であるReactionsEnginesの航空宇宙エンジニアであるMarkHempsellは、惑星レプリカの実現可能性について本格的な研究を行いました。彼の作品は、Journal of the British Interplanetary Society（JBIS）に掲載されています。

ヘンプセルは、コピーを作成するために地球を正確なサイズにコピーする必要はないと考えています。

小さいレプリカでも問題なく処理できます。彼は、人工惑星で地球の重力に相当するものを達成するために、エンジニアは地球の質量の10分の1をほぼ月の大きさの球に「詰め込む」ことを試みるかもしれないと信じていました。

参考までに、地球の質量は5842兆トン（5.9×1024 kg）、月の直径は3474kmです。それだけではありませんが、ヘンプセルは、エンジニアが惑星が作成された自然な方法を模倣する方法を提案しています。

地球のような岩の多い惑星は、太陽が誕生したときに放出された物質の残骸から形成されました。これらの残りの穀物は、実際の惑星が形成されるまで、何百万年もの間、少しずつ合体しました。ヘンプセルは、地球を創造する自然のプロセスを模倣することを試みることができると信じていますが、そのペースは加速しています。

プロセスをスピードアップするには、太陽の近くに高度な熱核施設を建設する必要があります。そこでは、新しい地球のような惑星を作成するために必要となるより重い材料を採掘できます。

ヘンプセル氏によると、オスミウム、イリジウム、プラチナなどの密度の高い要素は、惑星のレプリカを作成するのに適しているとのことです。これらの重い要素の層を互いに重ねてから、冷却することができます。

ヘンプセルは、現在これらの要素を取得する唯一の既知の方法は、熱核超新星爆発によるものであることを認めています。おそらく、このような高出力で核融合を習得するには、カルダシェフ規模のタイプ2文明に移行する必要があります。

とはいえ、このプロセスを使用して惑星を構築するプロセスをスピードアップできたとしても、この方法を使用して惑星を作成するには、まだ数千年かかります。

テラフォーミング：最良の選択肢

これらの2つのエキサイティングなアイデアの代わりに、より現実的なオプションがあります。テラフォーミングによって惑星またはその衛星に植民地化することです。

テラフォーミングの場合、惑星を最初から構築する必要はありません。私たちがしなければならないのは、既存の惑星を操作して、それを一生住めるようにすることです。

たとえば、火星で核爆発を起こし、惑星の大気を好きなように加熱してから、この惑星に地球のような大気を与える方法を探すことができます。多くの研究者は、これが数十年以内に可能になると信じています。

したがって、結論として、惑星をゼロから構築するというアイデアは、優れたSFプロットですが、実際には、近い将来にそれを達成することすらできません。しかし、数十年のうちに、私たちは火星や月をテラフォーミングするかもしれません。それはまだ人類にとって信じられないほどの偉業であり、私たちの宇宙の未来への新しい一歩です！