SpaceXの火星植民地化計画

レッドドラゴンは、2011年から2017年にかけてのミッション構想で、改造したドラゴン2宇宙船を低コストの火星着陸機として使用する予定だった。ドラゴン2はファルコンヘビーロケットで打ち上げられ、スーパードラコ逆噴射スラスタを使用して着陸する予定だった。^{[ 19 ]}大幅な改造なしには、機体にパラシュートを装備することは不可能だった。^{[ 20 ]}

2011年、SpaceXは2022年に打ち上げ予定だったディスカバリー計画ミッション13にレッドドラゴンを使用する計画を立てたが、 ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} NASAには提出されなかった。レッドドラゴンは、NASAが2021年までに火星サンプルリターンを得るための低コストな方法として2014年に提案された。レッドドラゴンカプセルには、火星で採取したサンプルを地球に持ち帰るためのシステムが装備される予定だった。NASAはこの構想に資金を提供しなかった。2016年、SpaceXは2機のレッドドラゴンを2018年に火星に打ち上げる計画を立てた^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}が、NASAは資金提供の代わりに技術サポートを提供する予定だった。2017年、レッドドラゴンははるかに大型のスターシップ宇宙船に取って代わられ、中止された。^{[ 27 ]}

同社の現在の計画は、2016年の国際宇宙会議で、完全再利用可能な打ち上げロケットである惑星間輸送システムとともに初めて正式に提案されました。^{[ 28 ]}打ち上げロケットは「スターシップ」と改名され、開発が続けられています。^{[ 29 ]}スターシップはブースターとともに地球から打ち上げられ、ブースターは再び打ち上げられるために地表に戻ります。軌道に乗ると、スターシップはタンカー型のスターシップとドッキングして燃料を補給されます。燃料タンクが満タンになると、火星へ向かい、地表に着陸します。火星に以前設置された現地推進剤生産システムは、空気と土壌から二酸化炭素と水氷を生成し、サバティエ反応によってメタンと酸素を生成します。^{[ 30 ] [ 31 ]}これによりスターシップに燃料が補給され、スターシップは打ち上げられて地球に戻ることができます。火星の重力は地球よりも弱いため、ブースターは必要ありません。マスク氏は当時、火星への旅行費用は1人あたり100億ドルから10万ドルに削減できると述べ^{[ 32 ]}、「計画通りに進めば、おそらく2024年に人を打ち上げ、2025年に到着できるはずだ」と語った^{[ 33 ]。}

開発プログラムは2024年にいくつかのマイルストーンを達成した。3回目の試験飛行で、スターシップは初めて目標軌道に到達し、4回目の試験飛行では、機体の両段が初めて打ち上げ後に制御された着水に成功した。^{[ 34 ]}

2024年9月7日、SpaceXは、次の地球・火星遷移ウィンドウを利用するため、2026年までに初の無人スターシップ火星ミッションを打ち上げると発表した。5機のスターシップを送る予定で^{[ 35 ]}、イーロン・マスク氏は、これらのミッションはスターシップが火星に無傷で確実に着陸できるかどうかをテストすることに重点を置くと述べた。ミッションが成功すれば、同社は約4年以内に有人火星飛行を開始する予定だった^{[ 36 ] 。}

2025年5月29日、イーロン・マスクはSpaceXの火星計画に関する最新のプレゼンテーションを行った。彼は、軌道上燃料補給能力の実証が成功すれば、2026/27年の火星打ち上げウィンドウを目標としていると述べた。彼はそのウィンドウに間に合う可能性を50%と見積もった。もしその機会を逃した場合、SpaceXは次の打ち上げ機会に挑戦する予定で、全体のタイムラインは2年延長される。マスクは、2026/27年のミッションが成功した場合の打ち上げスケジュールを概説し、2028/29年のウィンドウ中に約20回のミッション、2030/31年に100回のミッション、そして2033年の打ち上げウィンドウまでに最大500回のミッションを行う予定だと述べた。^{[ 37 ]}

2026年2月9日、イーロン・マスクは、月探査ミッションに注力するため、SpaceXの火星探査計画を「約5～7年」延期すると発表した。^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

マスク氏は2007年にはすでに、最終的に人類が火星を探査し、入植できるようにするという個人的な目標を表明していた。^{[ 38 ]} SpaceXは、人類が多惑星種となることで人類の長期的な生存を確保するために火星を植民地化することを目標としていると述べている。^{[ 39 ]}

2014年、SpaceXは、メキシコ湾のリオグランデデルタにあるテキサス州ボカチカ半島の野生生物保護区に隣接する、かつて人が住んでいた場所に、Starbaseと呼ばれる施設、後にStarfactoryと呼ばれる工場を建設し始めました^{[ 40 ]}。これは、 Starshipという完全再利用可能な超大型打ち上げロケットを製造・打ち上げるためです。ロケットの再利用性により、打ち上げコストが大幅に削減され、飛行間の迅速なメンテナンスが可能になります^{[ 41 ]： 2} Starshipが運用可能になったら、人間の入植者を乗せて火星へ向かうことが意図されていました^{[ 42 ]} 。マスク氏は、Starshipの軌道打ち上げは、2～3年以内に1,000万ドルから始まり、時間とともに下がっていき、最終的には200万ドルになる可能性があると述べています^{[ 43 ]} 。Starfactoryは最終的に1日に1機のペースでStarshipを製造することが意図されていました^{[ 44 ] 。} 

ロケットは、スーパーヘビー第1段ブースターとスターシップ第2段宇宙船^{[ 45 ]}で構成され、ラプターエンジンとラプター真空エンジン^[ 46]によって推進される。両段ともステンレス鋼でできている^{[ 47 ]}。メタンは、比較的安価で、他の炭化水素に比べて煤の発生量が少なく^{[ 48 ]} 、火星の大気中の二酸化炭素と水素からサバティエ反応を用いて生成できるため、ラプターエンジンの燃料として選ばれた^{[ 49 ]}。このエンジンファミリーは、メイン燃焼室に新しい金属合金を使用しており、現在のすべてのエンジンの中で最大の300バール（4,400psi ）の圧力を保持できる^{[ 48 ]} 。将来的には量産される可能性があり^{[ 48 ]} 、エンジン1基あたり約23万ドル、または推力1キロニュートンあたり100ドルのコストがかかる可能性^{がある[ 50 ]}。  

マスク氏は、スターシップによる火星着陸は早くても2022年になる可能性があり、有人火星探査は2029年より前には行われないと述べている。 ^{[ 51 ] [ 52 ]}スペースXの初期の火星探査ミッションは、官民パートナーシップによって資金提供されるスターシップ宇宙船の小規模な艦隊によるものとなる予定だった。^{[ 53 ]}

SpaceXは、火星に有人基地を建設し、自給自足のコロニーに発展させることを計画していると述べている。^{[ 54 ] [ 55 ]}火星に人が輸送される前に、機器、居住施設、物資を輸送するために多数の貨物ミッションが実施される予定である。^{[ 56 ]}初期グループに同行する機器には、「火星の大気中の窒素と二酸化炭素、および惑星の地下水氷から肥料、メタン、酸素を生成する機械」や、作物を栽培するための透明なドームを建設するための建築資材が含まれる予定である。^{[ 57 ] [ 58 ]}同社は、サバティエ反応で地下水と大気中の二酸化炭素からメタンを合成して、帰還に必要な燃料を生産し、^{[ 59 ]}地球上で同様の技術を使用してカーボンニュートラルな推進剤を生成することを計画している。^{[ 60 ]} 2024年9月、SpaceXは2026年の次の地球・火星遷移期間に、無人スターシップ5機を火星に打ち上げる計画を立てた。^{[ 35 ]}

2016年、マスク氏が計画した初の有人火星探査ミッションは、約12名で構成され、「推進剤プラントと火星基地アルファの電力システムを構築およびトラブルシューティング」し、「基本的な基地」を設立することを目標としていた。^{[ 61 ]}テスラのオプティマスロボットが人類より先に火星に行くという発表を受けて、これらの計画がどの程度更新されたかは不明である。^{[ 62 ]}

SpaceXは、火星にインフラが整備され、地球からの打ち上げコストが削減され次第、入植者を送り始めることを望んでいた。最初の数回の有人火星着陸の後、マスク氏は火星に送られる人数を急速に増やすことができると示唆した。マスク氏の火星植民地化のタイムラインには、2029年にも最初の有人ミッションを実施し、2050年までに自給自足可能なコロニーを開発することが含まれていた。^{[ 63 ]}

火星に人類の拠点を築き、数十年かけて拡大していく植民地化の成功には、最終的にはSpaceXよりもはるかに多くの経済主体が関与することになるだろう。^{[ 64 ] [ 65 ] [ 66 ]}マスク氏は2024年に、火星の現地資源を利用できることが自給自足のコロニーを確立するために不可欠であり、SpaceXはコロニーが「7～9年」で自給自足できるようになることを目指していると述べた。^{[ 67 ]}提案には、大気からCO2を採取し、それを成分に分解することが含まれていた。これには、燃料生産のために_O2とCH4_を使用すること、また、呼吸可能な空気を提供するために窒素（火星の大気で2番目に多いガス）を加えた_{O2を使用することが含まれるだろう。} ^{[ 68 ]}

この計画は、約26か月ごとに発生する火星打ち上げウィンドウ中に1000機のスターシップを打ち上げて、100万人を火星に送ることを目的としていました。 ^{[ 69 ]}旅には80日から150日の移動時間が必要で、^{[ 66 ]}平均すると約115日でした（ 2024年から2041年の間に発生する9つの会合周期の場合）。 ^{[ 70 ]}

ロバート・ズブリンのような専門家の中には、この概念を支持している人もいます。火星には永久凍土や氷河の形で水の氷があり、二酸化炭素や窒素などの他の資源もあります。^{[ 71 ]}ズブリンによれば、スターシップの計画されている低い打ち上げコストは宇宙研究を収益性の高いものにし、医学、コンピュータ、材料科学の大きな進歩を可能にし、^{[ 8 ] : 47、48}採掘を収益性の高い^ものにし、宇宙ベースの経済と植民地化を現実的なものにする可能性があります。^{[ 8 ] : 25、26ソール・ジメットのような他の人は、火星で開発できる技術的進歩は}地球全体に利益をもたらすと示唆し、この概念を強く支持しています。^{[ 72 ]}

SpaceXの火星植民地化計画は、倫理的および技術的な観点から批判されている。ガーディアン紙のザハーン・バーマルは、火星への人間の定住は、火星でも問題になりうる地球上の問題の解決から注意をそらす可能性があると主張している^{[ 73 ]} 。これは、火星に関する計画は常に地球に対する計画に基づいているという前提に基づいている^{[ 74 ]} 。商業宇宙飛行におけるSpaceXの競合企業であるブルーオリジンの創設者ジェフ・ベゾスは、火星を植民地化するのではなく、重工業を地球から低軌道に移転することを提唱している^{[ 75 ]} 。CNNのジャッキー・ワッツは、SpaceXの地球外居住への支持は植民地主義的な考え方を永続させると主張している^{[ 76 ] 。 [ 1 ]}

『スペース・レビュー』のイザベラ・シスネロスは、火星表面での長期生存を試みる場合の物理的および社会的影響に対処する必要があると主張している。^{[ 74 ]}バラク・オバマ元米国大統領は、火星は「核戦争後」でも地球よりも住みにくい場所になる可能性があると述べており、^{[ 77 ]}地球と地下シェルターは、必要であればより多くの人々により良い環境と保護を提供できると指摘している。^{[ 73 ]}火星の植民地化は、英国の宇宙論者/天体物理学者で英国王室天文官のマーティン・リース卿によって「危険な妄想」と呼ばれている。^{[ 78 ]}ガーディアン紙のザハーン・バーマルはさらに、火星探査は既に成功しているロボットミッションに任せた方が良いとし、有人ミッションは費用がかかりすぎ、危険で退屈すぎると主張している。^{[ 73 ]}

SpaceXの火星計画は、資金調達の不確実性^{[ 39 ]}や、火星への輸送が主な内容で、機能するコロニーの建設が主な内容ではないことから、非現実的だと批判されている。2019年7月の時点で、SpaceXは宇宙船の生命維持システムや放射線防護、入植者が着陸した後の資源利用に関する計画を説明していなかった^{[ 79 ]} 。Gizmodoに寄稿したジョージ・ドヴォルスキーは、マスクの火星植民地化のタイムラインを「途方もなく非現実的」で「純粋な妄想」だと評した^{[ 80 ] 。}