ジョエル・S・レヴィン
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ジョエル・S・レヴィン
NASAのジョエル・S・レヴィンの顔写真
NASAによるレヴィンのポートレート
生まれる1942年（83～84歳）
ブルックリン、ニューヨーク市、米国
母校ブルックリンカレッジ、ニューヨーク大学、ミシガン大学
知られている火星、地球と火星の初期大気とその進化、大気化学、バイオマス燃焼、地球規模の気候変動に関するオリジナル研究。

人類の月への再帰還と火星の有人探査の計画立案国立公文書館による自由の憲章の保存に協力

NASAチリ閉じ込められた鉱山労働者支援チームのメンバー
配偶者アーリーン・S・レヴィン
子供たち1
科学者としてのキャリア
機関NASA、ウィリアム＆メアリー大学

ジョエル・S・レバイン（1942年生まれ）は、アメリカの惑星科学者、著述家、ウィリアム・アンド・メアリー大学応用科学研究教授であり、[ 1 ]月、地球、火星の大気を専門としている。[ 2 ]彼はNASAの上級研究科学者として働き、地球の初期大気の進化の科学的モデルの開発や、バイキング1号および2号火星探査機および着陸機ミッション中に使用するための火星大気のモデル作成に携わり、提案されているARES火星飛行機ミッションの主任研究員および主任科学者であった。[ 3 ]彼はまた、1988年に文書に小さな白い斑点が現れ始めたときに、米国独立宣言、憲法、権利章典を保存するために国立公文書記録管理局（NARA）と協力した12人のNASA科学者のグループである「自由の憲章研究チーム」を結成し、率いた。[ 4 ] [ 5 ]レバインの過去の仕事には、 2010年のコピアポ鉱山事故で33人のチリの鉱山労働者を救出した救助車両の設計支援、[ 6 ] 「核の冬」仮説の実現可能性に関する独自の研究、[ 7 ]および制御不能な火災が地球温暖化に与える影響に関する独自の研究も含まれている。[ 8 ] [ 9 ]

レヴィンは、宇宙で長期間を過ごす宇宙飛行士の心理的影響を研究した元NASA科学者のアーリーン・シュピールホルツと結婚しており、 [ 10 ]娘と孫がいる。[ 11 ]

若いころ

レヴィンは1942年5月14日にニューヨーク州ブルックリンで生まれた。 [ 12 ]彼は13歳の時、学校の教科書でウィルソン山天文台で撮影された火星の写真を発見し、天文学に興味を持つようになった。[ 6 ] [ 13 ]十代の頃、トーマス・ジェファーソン高校に通い、1960年に卒業、その後ニューヨーク市立大学ブルックリン校で学び、1964年に天文学を副専攻として物理学の理学士号を取得し、ニューヨーク市立大学では1967年に気象学の修士号を取得した。[ 6 ]ニューヨーク大学の大学院生として、コロンビア大学キャンパスにあるNASAゴダード宇宙研究所（GISS）で研究助手として働き、火星の表面と大気についての研究論文を執筆し[ 14 ]金星で観測された「灰色の光」の可能な説明を調査した。 [ 15 ] 1968年、当時コロンビア大学で大学院生として研究し、ブルックリンで英語を母国語としない学生に英語を教えていたアーリーン・シュピールホルツと結婚した。[ 16 ] 1973年にミシガン大学で大気文学と惑星科学の修士号を取得し、 1977年に同大学で大気科学の博士号を取得した。[ 17 ]

キャリア

1970年、ラングレー研究センターのジョン・エドワード・デュバーグ副所長は、バイキング計画にレヴィンを招聘した。レヴィンは1970年7月にセンターに入所し、惑星物理学部門の超高層気象学部門に配属された。彼は2011年に退職するまでNASAで勤務を続けた。[ 2 ] [ 14 ]

NASA在籍中、レヴィンはラングレー研究所のNASA科学ミッション部門の上級研究科学者、NASAの全球バイオマス燃焼研究プログラムの主任研究員、 [ 18 ]提案されているARES火星飛行機ミッションの主任研究員および主任科学者、[ 19 ] [ 20 ] NASAの火星有人探査科学分析グループ（HEM-SAG）の共同議長、[ 21 ]チリ炭鉱労働者救助支援チームのメンバー、[ 22 ] NASA本部の火星探査プログラムで火星スカウトプログラムの科学者を務めた（2007-2009年）。[ 23 ] 1990年、レヴィンはウィリアム・アンド・メアリー大学の非常勤教授となり、大気科学プログラムを率いた。レヴィンは、昼間はNASAでフルタイムで働きながら、夜に惑星、大気、気候科学と政策に関する講座を教えていた。[ 24 ] 2011年6月30日にNASAを正式に退職した後、ウィリアム・アンド・メアリー大学応用科学部のリサーチプロフェッサーに任命され、[ 25 ] NASAラングレー研究所のNASAエンジニアリング・安全センター（NESC）のコンサルタントにも就任した。[ 26 ]

2010年、レヴィンは『火星有人ミッション：赤い惑星の植民地化』[ 27 ]を出版した。これは著名な科学者や著名人によるエッセイ集で、火星の植民地化に必要な課題や資源について論じている。フォックスニュースによると、レヴィンはNASAの火星ミッションの資金調達手段として宇宙広告の利用を提案し、「人類史上最大の冒険となるであろうこのミッションに資金を提供するための全く新しい経済計画」になると主張した[ 21 ] 。

2016年7月、レヴィンはバイキング40周年記念科学シンポジウムの主催者、議長、講演者を務めた。[ 14 ]この会議は、火星への最初の着陸から40年を経てバイキング計画の影響を祝う会議である。 [ 28 ] [ 29 ] 2017年6月1日、彼はラングレー研究センターNACAおよびNASA名誉の殿堂入りを果たした。 [ 30 ]この賞は、彼の入会時点でNASAおよびNACAの研究者37名にのみ与えられる賞である。レヴィンは、2021年2月1日時点で入会した最年少のメンバーである。[ 31 ] [ 32 ]同年後半、レヴィンはNASAの「火星大気中の塵と人類探査への影響に関するワークショップ」の主催者および共同議長を務め、その成果は後にケンブリッジ・スカラーズ・パブリッシングによって同名の書籍として出版された。[ 33 ] 2019年、NASAはレヴィン氏に「月の塵と人類の探査への影響」に関するワークショップの企画と議長を務めるよう依頼し、同氏はこれを受諾した。[ 34 ]ワークショップは2020年2月11日から13日までテキサス州ヒューストンで開催され、[ 35 ]結果は2020年9月24日にNASAの報告書に掲載され、[ 36 ] 2021年1月28日にケンブリッジ・スカラーズ・パブリッシングによって出版された。[ 37 ] 2021年2月18日現在、レヴィン氏はバージニア州ハンプトンにあるNASAラングレー研究センターのコンサルタントとして活躍している。[ 26 ]

バイキング計画やその他の火星ミッションに取り組む

レヴィン氏はNASAラングレー研究センターでARES研究チームのメンバーと実物大の試験機と一緒にポーズをとっている。
レヴァイン氏（右下）はNASAラングレー研究センターでARES研究チームのメンバーと実物大の試験飛行機と一緒にポーズをとっている。

1974年、ソ連の宇宙船マルス6号が火星に不時着した。不時着する前に、搭載されたイオンポンプが科学者の予想以上に稼働していることを示す短いメッセージを送信した。ポンプが正常に作動しなかった理由としていくつか挙げられたが、火星の大気中に未知の量のアルゴンガスが存在していたためであり、これを装置から排出するのは非常に困難で、アルゴンが多すぎると機械に過負荷をかける可能性があった。将来の火星ミッションが同様の問題に陥らないようにするために、NASAは当時完全には解明されていなかった火星大気の化学組成を正確に評価する必要がありました。[ 38 ]レヴィンはNASAのコペルニクス軌道天文台 の客員研究員に選ばれ、バイキングが火星に遭遇する前の太陽活動極小期の火星上層大気中の原子状水素を初めて測定した。[ 39 ]観察の結果、レヴィンはアルゴン、ヘリウム、原子状水素を含む火星上層大気の新しいモデルを開発した。 [ 40 ]ブルックリン・イーグルによると、火星の大気組成をモデル化するレヴィンの研究はバイキング計画の成功に非常に重要だった。[ 6 ]

レヴィンは、大気化学、[ 40 ]地質学的時間にわたる大気の光化学モデリング、[ 41 ]大気雷と生物活動によって生成される大気微量ガス、 [ 42 ]火災、地球温暖化[ 43 ]を扱う NASA の研究プログラムとプロジェクトのいくつかで主任研究者を務めました。 レヴィンの火星関連の研究活動は、提案されていた NASA/フランス宇宙機関(CNES) の火星飛行機パッケージミッション (MAP) の主任科学者に任命された 1998 年まで継続されました。[ 44 ] MAP ミッションの目的は、火星の大気圏を飛行機で飛行させることでした。このミッションは、1903 年のライト兄弟による初の動力飛行の 100 周年を記念することも目的とされていましたが、予算上の理由で 1998 年 11 月に中止されました。[ 45 ] 2000年代初頭、NASAは火星スカウト計画を立ち上げた。これは科学界による提案を競争的に選んだ一連の小型で低コストのロボットミッションを火星に送る計画である。[ 46 ] 2002年8月までに25の異なる提案が提出され、NASAはそこからさらに調査するために4つだけを選び、各プロジェクトに50万​​ドルを投資した。[ 47 ]最終選考に残った4つの計画のうちの1つが、レバインの空中地域規模環境調査(ARES) 計画であった。これは火星の表面から1マイル上空を飛ぶロケット推進飛行機を送り、火星の大気、表面、地下を調査し、生命の証拠を探すという提案であった。[ 23 ]レバイン氏はこの計画の主任研究者であり、ミッションのために詳細な計画が作成された。構想から半分の大きさの試作機のテスト成功までわずか7ヶ月しかかからず、試作機は地表から103,000フィート上空で飛行に成功した。[ 48 ]しかし、NASAは最終的にアリゾナ大学、NASAジェット推進研究所、ロッキード・マーチン・スペース、カナダ宇宙庁が設計したフェニックス静止着陸機を、最初の3億8,600万ドルの火星スカウトミッションに選ぶことを決定した。[ 49 ]

2014年、レヴィンは火星探査車パーサヴィアランスにどの科学機器が搭載されるかを決定する委員会に所属し、50以上の候補機器の中から火星に着陸する実験装置を12個ほど選んだ。[ 26 ]

大気と気候変動の研究

1970年代初頭、レヴィンは地球の初期大気の進化に関する科学的モデルの開発に取り組み、特に大気オゾンの発達に関する研究に重点を置いた。[ 8 ] 1978年、レヴィンはNASAで雷による微量大気ガスの生成を調査するチームを率いた。彼らは実験室実験を通じて、雷によって微量ながらも相当量の一酸化炭素と亜酸化窒素が生成されることを突き止めた。これらはどちらもオゾン層に影響を及ぼす可能性がある（前者はプラスに、後者はマイナスに）。[ 50 ]

レヴィンはまた、地球上の大気ガスの生物起源生成、特にバイオマス燃焼による生成を調査し、これが地球温暖化の過小評価された要因であることを明らかにするのに貢献しました。[ 43 ] [ 51 ]

核の冬の調査

1983年、リチャード・ターコやカール・セーガンを含む科学者グループによって、 「核の冬」という概念が提唱されました[ 52 ] 。これは、核戦争後に発生する大規模な火災嵐の潜在的な結果としてのものです[ 53 ] [ 54 ]。核戦争後の火災嵐によって成層圏に煤が噴出し、直射日光が地表に届かなくなり、大規模で致命的な地球寒冷化を引き起こすのではないかという懸念がありました[ 55 ] 。しかし、初期の仮説は重要な推測に基づいており、元の理論を確認または反証するには実践的なテストが必要でした[ 56 ] 。

1986年、レヴィンは核戦争で発生する可能性のある煙の潜在的影響を研究する初の大規模実験を主導した。[ 57 ]この実験は、NASA、米国国防総省、ワシントン大学、国防原子力局、環境保護庁、米国森林局の共同支援を受けて実施された。カリフォルニア州サンディマスにある1,000平方マイルのサンディマス実験林内の1,200エーカーの低木林に大規模な制御された火災を発生させ、[ 57 ]火災から発生した高さ10,000フィートの煙柱の環境への影響を綿密に調査した。[ 56 ]この植生は、ロサンゼルス郡消防局による定期的な「計画的焼却」の一環として、既に焼却予定であった。これは、制御不能な森林火災を防ぐために過剰な成長を刈り取る地域プログラムである。[ 54 ]

最初のテストは、火災発生直後にヘリコプターが墜落したため中止された。[ 58 ]ニューヨーク・タイムズ紙によると、ヘリコプターのケーブルが電話線に引っ掛かり、制御不能となり、急斜面を30ヤード以上墜落した。[ 57 ]この事故でヘリコプターは完全に破壊され、金属片が近くの消防車に飛び散った。[ 59 ]後にゲイリー・ラインベリーと特定されたパイロットは、軽いかすり傷を負っただけで、機外に這い出て歩いて立ち去った。[ 59 ]レヴィンは後にニューヨーク・タイムズ紙に「事故は残念だった。これらすべてのグループを集結させるのは大きな物流上の問題だ」と語った。[ 57 ]

しかし、それから2週間も経たないうちに、レヴィンと彼のチームは実験を無事に完了させた。[ 54 ] NASAの科学者ウェズリー・コファー3世が操縦するヘリコプター[ 60 ]は、高度約65,000フィートで煙の上空10マイルを周回飛行し、熱スキャナーを搭載して火災の強度と放出された粒子状物質の量を測定しました。この実験の結果は、将来の核の冬の可能性と潜在的な被害を研究する科学者にとって、非常に有用なデータを提供することに役立ちました。[ 60 ] [ 56 ]

独立宣言、憲法、権利章典の保存

NASAラングレーの研究員ジェームズ・ウェストは、米国憲法のケースに水蒸気の凝結の兆候がないか探している。
NASAラングレーの研究員ジェームズ・ウェストは、米国憲法のケース内で水蒸気凝結の最初の兆候を探している。

1952年、自由の憲章は、文書を保護するために、特別に用意された色付きガラスの気密容器に密封され、加湿ヘリウムが充填されていました。[ 4 ] [ 61 ]しかし、1980年代後半に、アーキビストは憲章の劣化の兆候に気づき始めました。[ 62 ]保護ガラスの表面に微小な液体の滴と小さな白い結晶が形成され（クリズリングと呼ばれるプロセス）、放置すると成長し続ける可能性があり、 [ 63 ]容器内に予期せぬ湿気があることを示す兆候である可能性があると懸念されました。[ 64 ]

1998年、レヴィンは国立公文書記録管理局（NARA）から、可能な限りケースを開けずに結晶の正確な原因と起源を特定するためのチームを結成して率いるよう依頼されました。[ 65 ]

レヴィンのチームは2002年にその研究結果をNARAに提出した。彼らは最終的に、密閉されたケース内のヘリウム雰囲気中に、これまで考えられていた量のほぼ2倍の水蒸気が含まれていることを発見した。[ 61 ]水蒸気濃度の上昇はケースのガラスと反応し、表面の素材からアルカリ性物質が浸出した結果、ケースに見られる小さな白い斑点が形成された。この水蒸気量の増加の原因は、最終的に文書の裏打ち紙にまで遡った。1950年代に憲章が最初に封印された日に、この裏打ち紙が過剰な水分を吸収していたのである。憲章が封印されると、裏打ち紙は吸収していた過剰な水蒸気をゆっくりと放出し、内部の湿度を上昇させた。[ 65 ]

2002年、3つの文書をより良く保存するために、自由の憲章は元のケースから取り出され、新たに製作された密閉ケースに入れられ、相対湿度がわずか25～35％のアルゴン雰囲気下で保管されました。[ 66 ]

「アメリカ合衆国憲法は世界史において最も重要な文書の一つです。この研究を依頼されたことは、大変光栄であり、特権でした」とレヴィン氏は述べた。「ラングレー研究所で大気科学、リモートセンシング、レーザー分光法、風洞測定のために開発された技術を、自由の憲章の将来的な安定性を確保するために応用できたことを嬉しく思います。」[ 61 ] [ 67 ]

閉じ込められた鉱夫たちを救うための救助活動での役割

マーク・ワーナー上院議員が、折り畳んだアメリカ国旗を手に、レヴィン氏を含むチリ炭鉱労働者救助支援チームを祝福している。
マーク・ワーナー上院議員（中央）が、レヴィン氏（左から2番目）を含むチリ鉱山労働者救助支援チームを祝福している。

2010年8月5日木曜日、チリ北部の稼働中の銅・金鉱山で崩落が発生し、33名の男性が地下700メートル（2,300フィート）、鉱山入口から5キロメートル（3マイル）の場所に閉じ込められました。[ 68 ]国際的な救助活動が行われ、2010年10月13日、66日間の地下生活の後、男性は特別に作られたカプセルでウインチで引き上げられ、世界中で710万人以上がテレビでこの出来事を見守りました。[ 69 ]そのカプセル、フェニックス2号は、 NASAからの設計入力を受けてチリ海軍によって建造されました。[ 70 ]

レヴィンは彼のユニークな経験により、救助活動のコンサルタントとして招聘された。[ 71 ]

「2010年、NASAラングレー研究センターのオフィスで仕事をしていたとき、電話が鳴ったんです」とレヴィン氏はバージニア・ガゼット紙のインタビューで語った。「NASA​​エンジニアリング・アンド・セーフティ・センターの所長からの電話でした。鉱山のガスについて何を知っているかと聞かれました。『ほとんど知りませんが、火星のガスについてはよく知っています！』と答えました」[ 72 ]

NASAは、鉱山労働者が運び上げられる際にガスによる危険があるかどうか、カプセルとともに酸素を送り込む必要があるかどうか、そして、鉱山労働者が旅を生き延びるためにガスマスクが必要かどうかを知る必要がありました。レヴィンはその後24時間この問題を調査し、鉱山労働者が対処しなければならないガスの濃度を概説した報告書をNASAに提出し、鉱山内に有毒ガスが存在する可能性はないように思われ、カプセルとともに酸素を送り込む必要はないとの結論を下しました。[ 72 ] NASAの技術者はレヴィンの協力を得てフェニックス2号を設計し、救助カプセルはチリ海軍によって問題なく建造・展開されました。[ 6 ] 33人の鉱山労働者全員が救助され、救助時に健康状態は良好でした。[ 72 ] [ 73 ] [ 74 ]

公教育、テレビ番組、多様性イニシアチブ

1984年から1986年にかけて、バージニア州ノーフォークのWHRO-TVはNASAと提携し、「教師のための地球科学」と題した32本の講義ビデオシリーズを制作しました。レヴィンはこの大気科学シリーズの企画・コーディネーターを務め、8本の1時間講義に​​出演しました。このシリーズは全米で放映され、一部の大学では視聴することで単位を取得することができました。[ 75 ] 1986年、レヴィンは教育雑誌『サイエンス・アクティビティズ』に自身の講義に基づいた論文「初期大気：新たな姿」を執筆しました。 [ 76 ]この論文は同誌のリード記事となり、本書の残りの部分の執筆の基礎となりました。[ 77 ]

NASA宇宙計画における多様性

宇宙飛行士レランド・メルビンがアーリーンとジョエル・レビン夫妻に全米黒人学校教育者連盟の大統領賞を授与した。

2000年代初頭、NASAがより多様な労働力を採用するという目標を掲げていたにもかかわらず、NASAの宇宙計画には性別や人種の多様性が著しく欠如しているとして、レバイン氏と妻のアーリーン・レバインは調査を開始した。[ 24 ]最初の調査の後、アーリーン・レバインは、小学校レベルの黒人およびマイノリティの生徒の教育に対するNASAの配慮が不十分であると判断した。2004年、レバイン夫妻はNASAおよび全米黒人学校教育者連盟（NABSE）と提携し、宇宙科学のトピックを議論する一連のインタラクティブ番組を制作し、全国の学校で毎月放映することを計画した。[ 24 ] [ 78 ]

「私たちは6年間そうしていました」とレヴィンは語った。「私は講師で、彼女はディレクターでした。私は45分間講演し、その後、NASAスタジオで生中継された質問が返ってきました。60分が過ぎると、彼らはメールで質問を送ってくれました。時には翌日丸一日かけて質問に答えることもありました。」[ 24 ]

NABSEでの教育活動に加えて、レヴィン夫妻はアメリカインディアン科学工学協会（AISES）と提携し、居留地に住むネイティブアメリカンの学生向けの夏季宇宙科学プログラムの開発にも協力した。[ 24 ] 2010年11月20日、レヴィン夫妻は宇宙飛行士であり友人でもあるリーランド・メルビンから全米黒人学校教育者連盟会長賞を受賞した。[ 79 ]

TEDトーク

2009年11月、レヴィンはTEDx NASAで「なぜ我々は火星に戻る必要があるのか​​」と題した講演を行った。 [ 80 ] [ 13 ]この講演は2017年8月6日時点で60万回以上視聴されている。[ 14 ] 2015年に再び招待され、TEDxRVAで「人類による火星の探査と植民地化：なぜ火星なのか？なぜ人間なのか？」と題した講演を行った。この講演は2011年にアトランティック誌に掲載された同名の記事に基づいている。[ 14 ] [ 81 ]

私生活

ジョエルとアーリーン・レヴィン

1968年、レヴィンはアーリーン・シュピールホルツと結婚し、[ 82 ]娘と孫がいる。[ 11 ]アーリーン・レヴィンはNASAで27年間働き、宇宙で長期間を過ごす宇宙飛行士の心理的影響を研究した。[ 83 ] [ 10 ]レヴィン夫妻は2011年6月30日の同日に退職し、合同退職パーティーを開催した。[ 25 ]デイリープレスによると、レヴィンは退職後もNASAと密接な関係を維持しており、NASAの歴史の専門家として認められている。[ 84 ]

2017年、レヴィン氏と妻はバージニア州ウィリアムズバーグで映画『Hidden Figures』の特別上映会で、 NASAにおける女性の歴史とメアリー・ジャクソンとの関係について語った。レヴィン氏はジャクソン氏について、「とてもフレンドリーで社交的で、男性、女性、黒人、白人を問わず、同僚を助けることに非常に熱心でした。彼女は非常に親切で、いつも笑顔でした」と述べている。[ 85 ]このイベントで、自身のキャリアに最も影響を与えた人物について尋ねられると、レヴィン氏は「50年来の妻、アーリーンです。彼女は常に私のキャリア、その発展、そして要求を非常に支えてくれました」と答えた。[ 10 ] 2020年、レヴィン氏は自身が設計に携わったフェニックス2号のカプセルが展示されているチリのコルチャグア博物館を訪れた。 [ 22 ]

栄誉

レヴィン氏は学位服とメダルを身につけて講壇に立っている
2011年にブルックリン・カレッジ優秀卒業生賞を受賞したレヴィン氏

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本

  • レヴィン, JS (1985). 『大気の光化学：地球、その他の惑星、そして彗星』オーランド、フロリダ州: アカデミック・プレス社ISBN 978-0-12-444920-6。
  • レヴィン, JS (1991). 『地球規模のバイオマス燃焼：大気、気候、そして生物圏への影響』マサチューセッツ州ケンブリッジ: MIT出版. ISBN 9780262121590。
  • Levine, JS (1996) 『バイオマス燃焼と地球変動』第1巻。リモートセンシング、モデリング、インベントリ開発、そしてアフリカにおけるバイオマス燃焼。MIT出版。ISBN 9780262122016。
  • Levine, JS (1996) 『バイオマス燃焼と地球規模の変化』第2巻。南米、東南アジア、温帯・亜寒帯生態系における燃焼、そしてクウェートの石油火災。MIT出版。ISBN 9780262122023。
  • レヴィン、JS、ルディ・E・シルト（2010年）『火星への有人ミッション：赤い惑星の植民地化』コスモロジー・サイエンス・パブリッシャーズ、ISBN 0982955235。
  • Levine, JS他 (2018)「火星大気中の塵と人類探査への影響」ケンブリッジ・スカラーズ・パブリッシングISBN 1-5275-1172-3
  • Levine, JS (2021) 『月の塵が人類の探査に与える影響』 Cambridge Scholars Publishing. ISBN 1-5275-6308-1

論文

参考文献

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