スタンフォード・トーラスベースの世代宇宙船、プロジェクト・ハイペリオンによって提案された[1]

世代宇宙船、世代宇宙船、あるいは世界宇宙船[1]は、亜光速で航行する架空の 恒星間航行船の一種である。このような船は近隣の恒星に到達するまでに数百年から数千年かかる可能性があるため、世代宇宙船の乗組員は老いて死に、子孫が航海を続けることになる。

歴史

起源

ロケットのパイオニアであるロバート・H・ゴダードは、著書『究極の移住』（1918年）の中で、長期恒星間航行について初めて著した人物である。[2]この中で彼は、太陽の死と「恒星間箱舟」の必要性について述べている。乗組員は何世紀にもわたって仮死状態のまま航行し、別の恒星系に到達した際に目覚めることになる。彼は小型衛星や小惑星を宇宙船として利用することを提案し、乗組員は世代を超えて心理的および遺伝的変化に耐えるだろうと推測した。[3]

宇宙飛行理論の父と称されるコンスタンチン・ツィオルコフスキーは、1928年のエッセイ「地球と人類の未来」の中で、複数世代にわたる乗客の必要性を初めて提唱しました。ツィオルコフスキーは、数千年かけて航行するエンジン搭載の宇宙コロニーを構想し、これを「ノアの箱舟」と名付けました。この物語では、乗組員は世代を超えて様々なレベルで大きく変化し、地球を故郷とさえ認識しなくなっていました。[4]

世代宇宙船に関するもう一つの初期の記述は、ジョン・デズモンド・バーナルによる1929年のエッセイ「世界、肉体、そして悪魔」である。[5]バーナルのこのエッセイは、一般の人々に広く知られ、他の作家に影響を与えた最初の出版物となった。彼は、人類の進化と宇宙における人類の未来という概念について、現在私たちが世代宇宙船と呼んでいる生活様式を通して考察した。この生活様式は「球体」という一般的な言葉にも見られる。[5]

世界の船舶 - アーキテクチャと実現可能性の再考紙

論文「World Ships – Architectures & Feasibility Revisited」に記載されている世界船の図解。[1]また、Space Settlements: A Design Studyの本[6]に記載されているスタンフォード・トーラスの詳細設計も考慮されています。

2012年の論文「World Ships – Architectures & Feasibility Revisited」では、恒星間宇宙船の種類がいくつか区別されています。人口が10万人を超えるものは「ワールドシップ」、人口が1,000人から10万人のものは「コロニーシップ」と呼ばれます。人口が1,000人未満の恒星間宇宙船は、巡航速度がcの10%を超える場合は「スプリンター」、それより小さい場合は「スローボート」と呼ばれます。

この論文では、宇宙船として想定される最小人口（10万人）の4つのスタンフォード・トーラス・コロニー（人口は元の2.5倍、質量は10%増加など、いくつかの変更点あり）と、ダイダロス計画に基づく推進・発電システムを備えた宇宙船の提案についても説明されている。スタンフォード・トーラスが選ばれたのは、生命維持システムや壁の厚さといった詳細な設計が評価されたためである。

この研究では、世界の船舶には、その任務を遂行するのに十分な信頼性を備え、故障による壊滅的な影響を防ぐために、自動故障検出および自己修復システムが必要であると結論付けました。[1]

ハイペリオン計画

2011年12月にアンドレアス・M・ハインによって開始されたプロジェクト・ハイペリオンは、有人恒星間世代船の統合概念を定義する予備研究を行うことを目的としています。この研究は、現在までに最も詳細な世代船の設計につながっています。[7] このプロジェクトは、恒星間研究イニシアチブと提携しており、ミュンヘン工科大学のWARR学生グループに端を発しています。この研究は、現在および近い将来の技術を使用して有人恒星間飛行の実現可能性を評価することを目的としています。また、将来の研究および技術開発計画を導き、有人恒星間旅行について一般の人々に知らせることも目的としています。[8] [9]このプロジェクトの注目すべき成果には、世界の船のシステムアーキテクチャと適切な人口規模の評価が含まれます。[1] [10]世代船に関する調査論文は、 2019年のESA恒星間ワークショップとESAのActa Futuraジャーナルで発表されました。[11] [12] [13] 2024年に学際的なデザインコンペが開始されました。[14] [15] [16] [17]結果は2025年7月に発表され、イタリアのクリサリスチームが1位、ポーランドのWFPエクストリームが2位、マレーシアのSystema Stellare Proximumが3位になりました。[7] [18] [19] [20]

意味

ハインらによると、「世代宇宙船」とは、乗組員が少なくとも数十年間船上で生活し、複数世代で構成される宇宙船のことである。[1]世代宇宙船には、スプリンター、スローボート、コロニー船、ワールドシップといったいくつかのサブカテゴリがある。[1] エンツマン宇宙船は、アストロノミー・マガジン誌のタイトル「ケンタウリへのスローボート」（1977年）にちなんで「スローボート」に分類されている。 [21]グレゴリー・マトロフの構想は「コロニー船」と呼ばれ、アラン・ボンドは自身の構想を「ワールドシップ」と呼んだ。[1]これらの定義は、基本的に船の速度と人口規模に基づいている。[11]

障害

行き先

第一世代の宇宙船は、高コストと、目的地の恒星系が十分に居住可能であるかどうかの不確実な確率とのバランスを取る必要があります。

生物圏

このような船は完全に自立し、乗船者全員の生命維持装置を備えていなければなりません。また、長期間にわたり乗船者によって維持管理できる、極めて信頼性の高いシステムを備えていなければなりません。そのためには、何千人もの人間が自力で生存できるかどうかを、救助の届かない場所に送り出す前にテストする必要があります。バイオスフィア2のような小規模な人工閉鎖生態系は、このようなシステムの技術的課題を検証するために建設されてきましたが、結果はまちまちです。[22]

生物学と社会

世代宇宙船は、生物学的、社会的、そして道徳的な問題が発生する可能性を予測する必要があり、[23]また、関係する様々な乗組員の自尊心や目的の問題にも対処する必要がある。

世代宇宙船に必要な最小適正人口の推計は様々である。人類学者ジョン・ムーアは、乗船前の遺伝子検査、社会統制や社会工学（30代まで子供を持つのを待たせるなど）、卵子や精子、胚の冷凍保存（精子バンクで行われているような）を行わない場合、最低160人が乗船すれば、200年の宇宙旅行の間、遺伝的多様性の損失をほとんど伴うことなく、通常の家族生活（平均的な個人には10人の結婚相手がいる）を維持できると推計している。乗船者がおそらく20代前半のカップルで、船内で生活する全員が30代半ばから後半まで子供を持つのを待たなければならない場合、最小人数はわずか80人となる。しかし、この推計では、妊婦の年齢によって妊婦と胎児または乳児の両方に健康上の問題が生じる可能性が高くなるなど、多くの変数が考慮されていない。[24] 2013年、人類学者キャメロン・スミスは既存の文献を精査し、新たなコンピュータモデルを構築して、最小の妥当な人口を数万人と推定した。スミスの推定値は、ムーアなどの従来の推定値よりもはるかに大きく、これはスミスが事故や病気のリスクを考慮し、150年間の旅の過程で少なくとも1回の深刻な人口災害を想定しているためである。[25]

プロキシマ・ケンタウリのような最も近い近隣の恒星系に到達するにさえ数世代かかる可能性があることを考慮すると、このような恒星間箱舟の実現可能性に関するさらなる問題としては、次のことが挙げられます。

  • スポンサーにとって受け入れられない方向に人類が劇的に進化する可能性
  • スポンサーが受け入れ可能な培養物を隔離状態で維持するために必要な最小の人口。これには次のような側面が含まれる可能性がある。
    • 船舶の維持、運航、操縦に必要な科学的および技術的スキルを習得する能力
    • 計画された目的（惑星の植民地化、研究、新しい恒星間箱舟の建造）を達成する能力
    • スポンサーの価値観を共有することは、宇宙船が地球を離れて航行しているとき、宇宙船が目的の星に到達するまで子孫が生き残ることが動機の 1 つでない限り、母惑星以外では実証的に実行可能であるとは考えにくい。

サイズ

宇宙船が複数世代にわたって安定した環境を維持するには、人類のコミュニティと完全に循環する生態系を支えるのに十分な大きさが必要です。[26]そのようなサイズの宇宙船は、加減速に多大なエネルギーを必要とします。小型の宇宙船は加速が容易になり、より高い巡航速度を実現しやすくなりますが、宇宙放射線への被曝量と機体の故障発生までの時間は短縮されます。しかし、資源の代謝と生態系のバランスには課題が残ります。[27]

社会の崩壊

世代間宇宙船が長期間航行すると、社会構造の崩壊に見舞われる可能性があります。社会の変化（例えば反乱）がそのような期間に起こり、船が目的地に到達できなくなる可能性があります。この状態は、アルギス・バドリスが1966年の書評で次のように描写しています。[28]

光より遅い恒星間宇宙船は、何世紀にもわたって、疲労困憊しながら航行を続け、乗組員は船内のみを除いて現実とのつながりを失っていく... まあ、そのストーリーは皆さんもご存知でしょう。その不幸な下り坂、船内のさまざまな区画で繰り広げられる蛮族の部族間の刺激的な闘争、そして、作者がそうしたいのであれば、善玉が勝利し、高貴な、たとえ間違っていたとしても、未来を迎える準備をするときの究極の希望のきらめき。

ロバート・A・ハインラインの『空の孤児』（バドリスは「このテーマを完璧に表現した作品」と評した）[28]やブライアン・オールディスの『ノンストップ』 （アメリカでのタイトルは『スターシップ』）では、そのような社会について論じられている。

宇宙線

深宇宙の放射線環境は、地球表面や低軌道とは大きく異なります。これは、高エネルギー銀河宇宙線（GCR）の流入量がはるかに多いためです。他の電離放射線と同様に、高エネルギー宇宙線はDNAに損傷を与え、がん、白内障、神経疾患のリスクを高める可能性があります。[29]

倫理的な配慮

世代宇宙船の成功は、船上で生まれた子供たちが必要な任務を引き継ぎ、自らも子供を産むことにかかっています。たとえ彼らの生活の質が、例えば地球上で貧困の中で生まれた人々よりも優れているとしても、哲学教授ニール・レヴィは、個人を自らが選択していないプロジェクトに縛り付けることで、人生の選択を厳しく制限することは倫理的に問題なのかという疑問を提起しています。[30]中間世代、つまり、努力の具体的な成果を実際に見ることなく、移動中に生まれて死ぬ運命にある人々が、そのような船での強制的な存在についてどのように感じるかという道徳的なジレンマが存在します。

参照

参考文献

  1. ^ abcdefgh Hein, Andreas M.; Pak, Mikhail; Pütz, Daniel; Bühler, Christian; Reiss, Philipp (2012年4月). 「世界の船舶：アーキテクチャと実現可能性の再考」.英国惑星協会誌. 65 ( 4–5 ): 119.
  2. ^ シモーネ・カロティ (2011). 『SFにおける世代宇宙船：批評史 1934–2001』 マクファーランド. p. 275. ISBN 978-0-7864-6067-0。
  3. ^ ロドリゲス・バケロ、16ページ
  4. ^ ロドリゲス・バケロ、18ページ
  5. ^ JD Bernal (1929). 「世界、肉体、悪魔 ― 理性的な魂の三つの敵の未来についての探究」2016年1月20日閲覧。
  6. ^ NASA (1977). 宇宙居住地：設計研究 (1977).
  7. ^ ab Carr, Geoffrey (2025年7月31日). 「恒星間旅行用の宇宙船の作り方」. economist.com . 2025年7月7日閲覧。
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  16. ^ Szondy, David (2024年11月15日). 「宇宙船建築家に星間飛行型世代宇宙船の設計を依頼」. New Atlas . 2024年11月16日閲覧。
  17. ^ ウィリアムズ、マット（2024年11月11日）「プロジェクト・ハイペリオン、人類初の宇宙船建造のアイデアを募集」ユニバース・トゥデイ。 2024年11月16日閲覧。
  18. ^ ウィリアムズ、マシュー (2025年7月31日). 「プロジェクト・ハイペリオン世代宇宙船コンペティションの優勝者が発表されました！」www.universetoday.com . 2025年7月7日閲覧。
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  20. ^ 「ビームで送って、クラゲよ：専門家が私たちを星へ連れて行く宇宙船を発表」ガーディアン2025年8月6日. 2025年8月7日閲覧。
  21. ^ Long, KF; Crowl, A.; Obousy, R.「エンツマン宇宙船：歴史と工学的評価」(PDF) 。 2013年1月24日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2013年2月7日閲覧。
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  28. ^ ab Budrys, Algis (1966年8月). 「Galaxy Bookshelf」. Galaxy Science Fiction . pp.  186– 194.
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  30. ^ Levy, Neil (2016年6月13日). 「世代宇宙船を送り出すのは不道徳だろうか？」Aeon . 2019年6月26日閲覧。

さらに読む

  • カロティ、シモーネ（2011年）『SFにおける世代宇宙船：批評史、1934-2001』マクファーランド、ISBN 978-0-7864-6067-0。
  • Hein, Andreas M.; Pak, Mikhail; Pütz, Daniel; Bühler, Christian; Reiss, Philipp (2012). 「世界の船舶 ― アーキテクチャと実現可能性の再考」英国惑星協会誌65 ( 4): 119.
  • ロドリゲス・バケロ、オスカル・アウグスト（2017）。La presencia humana más allá del sistema Solar [太陽系を超えた人類の存在] (スペイン語)。 RBA。ISBN 978-84-473-9090-8。
  • 「プロジェクト・ハイペリオン」. 2024年11月1日. 2024年11月3日閲覧。
  • ギルガメッシュ (2007年2月14日). 「星間アーク」. 『奇妙な道：物理学、計算、哲学』 . 2015年2月13日閲覧。
  • ポール・ギルスター（2011年8月17日）「ワールドシップ：グレッグ・マトロフ氏へのインタビュー」『ケンタウリの夢：恒星間探査の構想と計画』 。 2013年2月9日閲覧。
  • ハイン、アンドレアス（2012年5月13日）「プロジェクト・ハイペリオン：中空小惑星宇宙船 ― アイデアの普及」『イカロス・インターステラー』 。2013年4月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年2月13日閲覧。世代宇宙船コンセプトの進化の簡単な概要。
  • ピーター・ニコルズ、デイヴィッド・ラングフォード（2014年4月5日）「ジェネレーション・スターシップ」『SF百科事典』ロンドン：ゴランツ。 2015年2月13日閲覧。