「恒星船」の版間の差分

2022年9月18日 (日) 02:54時点における版

2022年9月19日 (月) 04:03時点における版

1行目:

{{出典の明記| date = 2018年10月}}

{{正確性|date=2007年4月}}

{{観点|date=2022年9月}} <!-- フィクション世界の観点に偏っており、物理学者により検討される理論を出典としていない・言及していない -->

'''恒星船'''（こうせいせん）とは、[[恒星]]間を航行する能力を有する[[宇宙船]]の総称で、'''恒星間宇宙船'''（こうせいかんうちゅうせん）ともいう。

7 ⟶ 8行目:

一口に恒星間を航行する方法と言ってもその方法は様々である。

有人宇宙船の場合は、太陽系に最も近い恒星([[プロキシマ・ケンタウリ]])でさえ4[[光年]]あまり離れている以上、長期にわたる航行が必然であり快適な居住スペースが必須である。重力の無いもしくは弱い環境下に人間が長時間おかれると、生体機能に支障をきたす他、寿命の問題や精神衛生面の問題もあり、これらの問題をクリアするためには現代の科学では実現不可能な高いハードルが複数存在している。

無人の恒星間宇宙船の場合は機械部品の磨耗や化学的・電気的な劣化による時間的制約があるため、[[ボイジャー計画|太陽系外縁部到達に数十年{{efn|この期間は[[ボイジャー計画]]におけるもの}}という現在の技術レベルでは低速に過ぎる。

現在の[[物理学]]の制限を脱し、[[エネルギー保存の法則|エネルギー保存則]]や[[運動量保存の法則|運動量保存則]]、[[光速]]<!--形而上学な文学的表現で脱線気味なので：（時空すなわち[[因果律]]）-->を破ることで上記の問題を解決する方法（[[超光速航法]]）も想像されており、[[サイエンス・フィクション]]の世界でよく使われることがあるが、これらは「物語を[[因果律]]を超えて成立させるための無理」であり、いずれも既知の物理学の領域外である。

23 ⟶ 24行目:

寿命が限られている上、重力が無ければ生理機能に悪影響を受けるという脆弱性をそのままに、人間を低速で航行する有人恒星船に乗せて宇宙を旅行させる場合に、もっとも大きな障害となるのは[[時間]]である。

太陽系に最も近い星系にある[[ケンタウルス座アルファ星]]<!-- 恒星単独で最も近いのはプロキシマ・ケンタウリ -->までは、地球の惑星軌道から直接太陽系外に脱出することのできる[[宇宙速度#第三宇宙速度|第三宇宙速度]]で{{要検証範囲|77200年余りかかる|date=2022年9月19日 (月) 04:03 (UTC)|title=計算式を注釈で明記}}ため容易に行き交うことは難しい。光速に限りなく近い亜光速航行ですら数年の歳月を要する事を考えれば、その間乗員が快適に生活出来る方法を考えなければ、恒星間航行は不可能である。

==== 冷凍・冬眠 ====

32 ⟶ 33行目:

そのため、できるだけ短い期間で目的地に到着させることで被曝量を減らすか、何らかの[[シールド (サイエンス・フィクション)|シールド]]で凍結した人体を確実に保護する必要があるが、[[化学ロケット]]では速度に問題があり、より技術的な進歩を待たなければならない。

また凍結に至らず一定温度に冷却しながら人工的な[[冬眠]]状態＝[[コールドスリープ]]によって代謝量を極端に下げ老化を防ぎ寿命を延長しようというアプローチも存在する。{{要出典範囲|2010年代において短期間であれば実用化の目途も立っている|date=2022年9月19日 (月) 04:03 (UTC)}}。ただしこちらは人間の生存に必要な資源を必要最小限にしようというアプローチであり、冬眠中は緩やかであるにせよ代謝を行っているので無制限に寿命を延長できるわけでもない。そのため、恒星間航行に適用するためにはより強力な推進機関の開発も必要となっている。

==== 遺伝子搬船 ====

48 ⟶ 49行目:

これは航行期間にもよるが、到達時に目的を果たせる乗員が存在している必要性から、[[近親交配]]に陥らずに種族を維持できるのに十分な人数や、それらを教育出来る機能、更にはそれらの人員が生活できるだけの食糧や水・酸素を生産・消費可能なリサイクルを続けるために、循環する生物的な環境が必須となる。また居住スペースは人体活動を維持できる十分な重力がある必要がある。これらの必然性から、遠心力で擬似的な重力を作るためにも、宇宙コロニー程度の居住スペースや食糧生産能力が必要になり、以下の諸問題が考えられる。

* 人員の数がスペースコロニー程度になるため、完全に孤立した[[社会]]の規模も小規模な[[都市国家]]程度となることが予測される。この場合は、独力で航行する以上、[[政治]]や[[経済]]も独自の形態を維持する必要があると考えることができる。前出「宇宙のハインラインの小説孤児」では、遥かな昔に船内で大規模な暴動が発生、船の運航に必要な人員を教育できなくなり、文明は技術を含め急激に後退、[[中世]]さながらの後退した社会で、独自の文化・価値観が[[迷信]]となって混乱を招いている様が描写されている。ア「ネメシモフの作品ス」では、強烈なカリスマ性を持つ指導者が人心を束ねる様子が描かれており、世代宇宙船では無いものの、開拓に十分な人員をもっていることから、到着後にすぐさま恒星系宇宙域の開発を行っている。

* 非常に巨大な居住スペースを持つ宇宙船を必要とするため、それを駆動する強力なエンジンも必要となり、更にはそのエンジンを働かせるための十分な動力源を必要とする。こうなると、化学ロケットのようなエンジンでは航続距離が足りなくなるため、[[原子力ロケット]]や[[核融合ロケット]]などの、継続的かつ強力な推進が可能なロケットエンジンの開発が不可欠になる。

68 ⟶ 69行目:

このシステムの問題は星間物質を集めるための磁場の直径が[[惑星]]なみの大きさになる事、ラムスクープを形成するためのエネルギー、そして磁場が船内の機器や人体に与える影響である。星間水素密度が見積もりより遥かに薄く、1970年代には現実的に不可能であることがわかっている。

===== レーザー推進 =====

{{See also|レーザー推進}}

===== [[マグネティックセイル]] =====