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宇宙植民地化 （または地球外植民地化）とは、宇宙空間や天体の植民地化のことである。つまり、それは地球外採鉱や、場合によっては地球外居住など、利用を目的とした占領または管理のプロセスである。
宇宙における領有権の主張は、宇宙を共通の遺産と定義する国際宇宙法によって禁じられている。国際宇宙法は、宇宙の植民地主義的主張や軍事化を防ぐことを目標としており、[2] [3] 、特に静止軌道[2]の限られた空間や月などの特定の場所における宇宙へのアクセスと共有を規制する国際体制の設置を提唱している。現在まで、一時的な宇宙居住地以外の恒久的な宇宙居住地は確立されておらず、地球外の領土や土地が国際的に主張されているわけでもない。現在、どの政府も宇宙植民地を建設する計画はない。しかし、特に地球外居住地に関する多くの提案、推測、設計が長年にわたってなされており、かなりの数の宇宙植民地化の提唱者やグループが活動している。現在、民間の有力な打ち上げプロバイダーであるSpaceXは、打ち上げおよび着陸システム以上の開発段階には至っていないものの、火星での宇宙植民地化を計画している最も著名な組織となっている。 [4]
宇宙植民地化は植民地主義の一形態として、人々と環境の多次元的な搾取である。[5] [6]この意味で、宇宙植民地化は数多くの社会的・政治的な問題を提起する。宇宙入植については賛否両論が数多くなされてきた。植民地化を支持する最も一般的な2つの理由は、地球規模の災害（自然災害または人為的災害）が発生した場合に人類と地球から独立した生命が生き残り、人類を多惑星種にすること、[7]そして、地球の脱植民地化のために、宇宙での追加資源の利用可能性を通じて、地球の環境被害と搾取を減らすことで、特に人類社会のより持続可能な拡大を可能にするための宇宙の商業利用である。[6]最も一般的な反対意見には、宇宙の商業化によって、環境悪化、経済格差、戦争などの既存の有害なプロセスが継続し、宇宙植民地化のプロセスを停止して既存の主要な環境問題や社会問題の解決に投資するのではなく、すでに強力な、特に主要な経済機関や軍事機関の利益が強化される可能性があるという懸念が含まれています。[8] [9] [10] [11] [12] [13] [14]
必要なインフラを備えた地球外居住地を建設するだけでも、技術的、経済的、社会的に困難な課題が伴う。宇宙居住地は一般に、より多数の人間のほぼすべて（またはすべての）ニーズを満たすものと考えられている。宇宙の環境は人間の生活には非常に過酷であり、特にメンテナンスや補給のために容易にアクセスできない。制御された生態系生命維持システムなど、現在は原始的な技術を大幅に進歩させる必要がある。軌道上の宇宙飛行のコストが高いため（ SpaceX Falcon Heavyで低地球軌道まで1kgあたり約1400ドル、または1ポンドあたり640ドル）、宇宙居住地は現在非常に高価であるが、再利用可能な打ち上げシステムの継続的な進歩（軌道まで1kgあたり20ドルに達する可能性あり）[15]と自動化された製造および建設技術の開発によって、この状況は変化することを目指している。
意味
宇宙植民地化は、広義には宇宙入植、宇宙人間化、宇宙居住などと呼ばれている。[16]狭義の宇宙植民地化は、ジェラルド・K・オニールが構想した宇宙入植地を指す。[17]それは、入植と搾取、 [18]領土主張などの要素によって特徴付けられる。 [19]
この概念は、広義では、ロボットであっても恒久的な人間の存在に適用されており、[20] [21] [22]、特に「居住地」という用語とともに、研究ステーションから宇宙での自立したコミュニティまで、あらゆる人間の宇宙居住地に不正確に適用されています。[23]
植民地と植民化という言葉は、地球の植民地史に根ざした言葉であり、人文地理学的な用語であると同時に、特に政治的な用語でもある。宇宙における恒久的な人間の活動や開発に広く使われることは、特に植民地主義的で区別が曖昧であるとして批判されてきた（下記の反論を参照）。[23]
この意味で、植民地とは領土を主張し、入植者やその首都のためにそれを利用する居住地のことである。したがって、人間の前哨基地は、宇宙居住地や宇宙居住地である可能性はあるものの、自動的に宇宙植民地を構成するわけではない。[24]ただし、貿易工場（交易所）のような中継地点は、植民地に成長することが多かった。
したがって、基地の設置は植民地化の一部である可能性があるが、植民地化は基地の設置を超えて、より多くの主張が可能なプロセスとして理解することができる。これまでで最も長く占有されている地球外居住地である国際宇宙ステーションは、領土を主張していないため、通常は植民地とは見なされない。とはいえ、モリバ・ジャーは、衛星は管理ではなく所有権の形で軌道を占有することにより、軌道を植民地化していると特定している。 [25]
歴史
最初の宇宙飛行計画が始まったとき、地球上の植民地空間は部分的に使用され、現在も使用され続けている。例えば、オーストラリア空軍ウーメラ演習場複合施設の先住民族の居住地、ギアナ宇宙センター、同時期には天文学のためのマウナケア望遠鏡などである。[26] [27] [28]軌道上の宇宙飛行が達成された1950年代には、植民地主義はまだ強力な国際プロジェクトであり、例えば米国は「ニューフロンティア」の一環として宇宙計画や宇宙全般を推進しやすかった。 [29]
宇宙時代の始まりと同時に、脱植民地化の動きが再び勢いを増し、多くの新しい独立国が誕生した。これらの新しい独立国は宇宙開発国と対峙し、宇宙法が国際的に制定され交渉された際に反植民地主義の姿勢と宇宙活動の規制を要求した。宇宙飛行能力を持つ数少ない国の間での宇宙での土地の奪取と軍拡競争による対立の恐れが高まり、最終的には宇宙開発国自身もその懸念を共有した。 [3]これにより、1967年の宇宙条約に始まる国際宇宙法の合意文言が生まれ、宇宙は「全人類の領域」と呼び、宇宙空間の国際的な規制と共有に関する規定が確保された。
静止衛星の出現により、宇宙空間の有限性が問題となった。かつては植民地帝国の植民地であったが宇宙飛行能力を持たない赤道諸国のグループは、1976年にボゴタ宣言に署名した。これらの国々は、静止軌道は有限な天然資源であり、人類共通の宇宙空間の一部ではなく、真下の赤道諸国に属すると宣言した。これにより、宣言は宇宙進出国による静止軌道の支配を帝国主義的であると特定することで、その支配に異議を唱えた。さらに、この宇宙における支配は、アクセス規制の欠如により増加し続けるスペースデブリの例のように、宇宙条約で保証された宇宙へのアクセスに対する脅威を予兆している。 [30] [31] [2]
1977年、最初の持続的な宇宙居住施設であるサリュート6号ステーションが地球の軌道上に投入された。最終的に、最初の宇宙ステーションは、今日では宇宙における最大の人類の前哨基地であり、宇宙居住地に最も近いISSに引き継がれた。多国間体制の下で建設および運用されているISSは、月周辺やおそらく月面上の将来のステーションの青写真となっている。[32] [33]月での活動に関する国際体制は、国際月条約によって要求されたが、現在はアルテミス協定のように多国間で策定されている。[34] [35]これまでのところ、別の天体での唯一の居住地は、有人月面着陸船の一時的な居住地である。アルテミス計画と同様に、中国は2030年代から 国際月研究ステーションと呼ばれる月面基地を開発する取り組みを主導している。
概念的
17世紀前半、ジョン・ウィルキンスは『新惑星についての談話』の中で、フランシス・ドレークやクリストファー・コロンブスのような将来の冒険家が月に到達し、そこでの居住を可能にするかもしれないと示唆した。 [36]宇宙植民地化に関する最初の著作として知られているのは、エドワード・エヴェレット・ヘイルによる1869年の中編小説『煉瓦の月』で、居住可能な人工衛星について書かれている。[37] 1897年には、クルド・ラスヴィッツも宇宙植民地について書いている。ロシアのロケット科学の先駆者コンスタンチン・ツィオルコフスキーは、 1900年頃に書いた著書『地球を超えて』で宇宙コミュニティの要素を予見していた。ツィオルコフスキーは、宇宙旅行者が宇宙で温室を建設し、作物を育てることを想像した。[38]ツィオルコフスキーは、宇宙に行くことで人類が完成し、不死と平和につながると信じていた。[39]宇宙植民地化について最初に語った人の一人はセシル・ローズで、1902年に「夜、頭上に見えるこれらの星、我々が決して到達することのできないこれらの広大な世界」について語り、「もし可能なら惑星を併合したい。私はよくそのことを考える。それらがこんなにもはっきりと見えて、しかもとても遠いのを見ると悲しくなる」と付け加えた。[40] 1920年代には、ジョン・デスモンド・ベルナル、ヘルマン・オーベルト、グイド・フォン・ピルケ、ヘルマン・ノールドゥングがこの考えをさらに発展させた。ヴェルナー・フォン・ブラウンは1952年のコリアーズ誌の記事でその考えを寄稿した。1950年代から1960年代にかけて、ダンドリッジ・M・コール[41]がその考えを発表した。この主題に関するもう一つの独創的な本は、ジェラルド・K・オニール[42]が1977年に出版した「ハイ・フロンティア：宇宙における人類植民地」であり、同年にはTA・ヘッペンハイマーの「宇宙の植民地」が出版された。[43]マリアンヌ・J・ダイソンは2003年に『Home on the Moon; Living on a Space Frontier』を執筆。 [44]ピーター・エッカートは2006年に『Lunar Base Handbook』を執筆。 [45]その後、ハリソン・シュミットは2007年に『Return to the Moon』を執筆。 [46]
法律、統治、主権
宇宙活動は、主要な国際条約である宇宙条約に基づいて法的に行われている。しかし、宇宙法はより広範な法分野となり、批准がはるかに少ない月条約などの他の国際協定や多様な国内法も含まれるようになった。
宇宙条約は、第 1 条で宇宙活動の基本的な範囲を定めています。「月その他の天体を含む宇宙空間の探査および利用は、経済発展や科学発展の程度にかかわらず、すべての国の利益と利益のために行われ、全人類の領域となる。」
そして第2条では次のように続けている。「月やその他の天体を含む宇宙空間は、主権の主張、使用、占領、またはその他の手段によって国家が占有することはできない。」[47]
国際宇宙法の発展は、宇宙空間を人類の共通の遺産として定義することを中心に展開してきた。 1966年にウィリアム・A・ハイマンが提出した「宇宙の大憲章」は、宇宙空間を「無主の地」ではなく「共同の所有物」として明確に位置づけ、その後、国連宇宙空間平和利用委員会の活動に影響を与えた。[48] [49]
理由
人類文明の存続
宇宙植民地化を求める主な論拠は、人類の文明と地球上の生命の長期的な存続である。[50]地球外の代替地を開発することで、地球上で自然災害や人為的災害が発生した場合でも、人類を含む地球上の種は生き残ることができる。[51]
理論物理学者で宇宙学者のスティーブン・ホーキングは、人類を救う手段として宇宙植民地化を二度主張した。2001年、ホーキングは宇宙に植民地を建設できなければ、人類は今後1000年以内に絶滅するだろうと予測した。 [52] 2010年、彼は人類には2つの選択肢があると述べた。つまり、今後200年以内に宇宙に植民地化するか、長期的に絶滅の危機に直面するかだ。[53]
2005年、当時のNASA長官マイケル・グリフィンは、現在の宇宙飛行プログラムの究極の目標は宇宙植民地化であると述べ、次のように述べた。
... 目的は単なる科学的探査ではありません... 人類の居住範囲を地球から太陽系へと拡大していくことも目的です... 長期的には、単一惑星の種は生き残れません... 人類が何十億年も生き延びたいなら、最終的には他の惑星に移住しなければなりません。現在、テクノロジーの進歩は、それがほとんど考えられないほどです。私たちはまだその初期段階にあります。... 私が言っているのは、いつの日か、いつの日かはわかりませんが、地球上で暮らすよりも地球外で暮らす人間の方が多い日が来るということです。月に住む人がいるかもしれません。木星や他の惑星の衛星に住む人がいるかもしれません。小惑星に居住地を作る人がいるかもしれません... 人類が太陽系に植民地を築き、いつの日か太陽系を越える日が来ることはわかっています。[54]
元米国国務省のルイス・J・ハレ・ジュニアは、 Foreign Affairs （1980年夏）に、宇宙の植民地化は地球規模の核戦争の際に人類を守るだろうと書いた。[55]物理学者のポール・デイヴィスも、惑星の大惨事によって地球上の人類の生存が脅かされた場合、自給自足の植民地が地球を「逆植民地化」し、人類の文明を回復できるという見解を支持している。作家でジャーナリストのウィリアム・E・バロウズと生化学者のロバート・シャピロは、人類文明の地球外「バックアップ」を確立することを目的とした民間プロジェクト「文明救済同盟」を提案した。[56]
J・リチャード・ゴットは、コペルニクスの原理に基づいて、人類はあと780万年は生き残れるが、他の惑星に移住することはまずないだろうと推定している。しかし、彼は自分が間違っていることが証明されることを望んでいると述べている。なぜなら、「他の惑星に移住することは、我々の賭けを回避し、人類の生存の可能性を高める最良の機会だからだ」[57] 。
2019年の理論的研究で、研究者グループは人類文明の長期的な軌道について熟考しました。[58]地球の有限性と太陽系の存続期間の限界により、人類が遠い将来まで生き残るには、大規模な宇宙植民地化が必要になる可能性が高いと主張されています。[58] : 8、22f いわゆる人類のこの「天文軌道」は、4つの段階で実現する可能性があります。第1段階では、宇宙空間や地球から離れた天体など、さまざまな居住可能な場所に宇宙コロニーを設立し、一時的に地球からの支援に依存したままにすることができます。第2段階では、これらのコロニーは徐々に自給自足になり、地球上の母文明が失敗したり消滅したりした場合でも生き残ることができます。第3段階では、コロニーは、たとえばテラフォーミングなどにより、宇宙ステーションや天体上で自力で居住地を開発および拡張することができます。第4段階では、コロニーは自己複製して宇宙のさらに遠くに新しいコロニーを建設し、このプロセスは繰り返され、宇宙全体で指数関数的に継続する可能性があります。ただし、この天文学的な軌道は永続的ではない可能性があります。おそらく、資源の枯渇やさまざまな人間の派閥間の緊張した競争により中断され、最終的には衰退し、ある種の「スターウォーズ」シナリオをもたらすでしょう。[58] : 23–25
宇宙の膨大な資源
宇宙の資源は物質的にもエネルギー的にも膨大である。太陽系には現在の地球上の人類の人口の数千倍から10億倍以上を支えるのに十分な物質とエネルギーがあり、そのほとんどは太陽から供給されている。[59] [60] [61]
小惑星採掘は宇宙植民地化の重要な役割を担うだろう。水や建造物やシールドを作るための材料は小惑星で簡単に見つかる。地球で補給する代わりに、小惑星に採掘所や燃料ステーションを設置して宇宙旅行をより快適にする必要がある。[62]光学採掘とは、NASAが小惑星から材料を抽出するために使用する用語である。NASAは、小惑星から抽出した推進剤を月や火星、さらにその先への探査に使用すれば1000億ドルを節約できると考えている。資金と技術が予想よりも早く実現すれば、小惑星採掘は10年以内に可能になるかもしれない。[63]
上記のインフラ要件の一部は、すでに地球上で容易に生産できるため、貿易品としてはあまり価値がありません（酸素、水、卑金属鉱石、ケイ酸塩など）。しかし、他の高価値品は、より豊富で、より簡単に生産でき、高品質であるか、宇宙でしか生産できません。これらは、（長期的には）宇宙インフラへの初期投資に対して高いリターンをもたらす可能性があります。[64]
これらの高価値貿易品には、貴金属[65]、[66]宝石[67]電力[68]太陽電池[69]ボールベアリング[69]半導体[69 ]医薬品[69]などが含まれます。
地球近傍小惑星である3554アムンまたは(6178)1986DAの大きさの小惑星から金属を採掘して抽出すると、人類がこれまで採掘した金属の30倍の量が採掘できる可能性がある。この大きさの金属小惑星は、2001年の市場価格で約20兆米ドルの価値がある[70]。
これらの資源の商業的開発に対する主な障害は、初期投資のコストが非常に高いこと、[71]それらの投資に対する期待収益を得るのに非常に長い期間が必要であること（エロスプロジェクトは50年間の開発を計画している）、[72]そして、この事業がこれまでに実施されたことがないという事実、つまり投資のリスクが高いことである。
より少ない悪影響を伴う拡大
人類の拡大と技術の進歩は、通常、何らかの形の環境破壊、生態系とそれに付随する野生生物の破壊をもたらしてきた。過去には、拡大は多くの先住民族の追放を犠牲にして行われ、その結果、これらの人々に対する扱いは、侵入から大量虐殺まで多岐にわたるものであった。宇宙には既知の生命が存在しないため、一部の宇宙移住推進派が指摘しているように、これは必ずしも結果ではない。[73] [74]しかし、太陽系のいくつかの天体には、現存する固有の生命体が存在する可能性があり、宇宙植民地化の悪影響を無視することはできない。[75]
反論としては、場所だけを変えて搾取の論理を変えなければ、より持続可能な未来は生まれないという意見がある。[76]
人口過剰と資源需要の緩和
宇宙植民地化を支持する議論は、資源枯渇など、地球の人口過密による影響を軽減することである。[77]宇宙の資源が開放され、生命を維持できる居住地が建設されれば、地球はもはや成長の限界を定義することはなくなる。地球の資源の多くは再生不可能であるが、惑星外植民地は地球の資源要件の大部分を満たすことができる。地球外資源が利用可能になれば、地上の資源に対する需要は減少するだろう。[78]このアイデアの支持者には、スティーブン・ホーキング[79]やジェラルド・K・オニール[42]がいる。
宇宙学者カール・セーガンやSF作家のアーサー・C・クラーク[80]、アイザック・アシモフ[81]を含む他の人々は、余剰人口を宇宙に送ることは人類の人口過剰に対する現実的な解決策ではないと主張している。クラークによると、「人口増加との戦いは地球上で戦わなければならない、あるいは勝利しなければならない」[80] 。これらの著者にとっての問題は、宇宙資源の不足（ 『Mining the Sky』[82]などの本に示されているように）ではなく、地球上の人口過剰を「解決」するために膨大な数の人々を宇宙に送ることが物理的に非現実的であることだ。
その他の議論
宇宙植民地化の支持者は、人間が本来持っている探検と発見への衝動を引用し、それを進歩と文明の繁栄の核となる性質と呼んでいる。[83] [84]
ニック・ボストロムは、功利主義の観点からは、宇宙植民地化が主要な目標であるべきだと主張している。なぜなら、それによって非常に大規模な人口が非常に長期間（おそらく数十億年）生きることが可能になり、莫大な効用（または幸福）が生み出されるからである。[85]彼は、宇宙植民地化を早めるために技術開発を加速するよりも、最終的な植民地化の可能性を高めるために実存的リスクを減らすことのほうが重要だと主張している。彼の論文では、苦しみの問題にもかかわらず、創造された生命は肯定的な倫理的価値を持つと仮定している。
2001年にフリーマン・ダイソン、J・リチャード・ゴット、シド・ゴールドスタインが受けたインタビューで、なぜ一部の人間が宇宙で暮らすべきなのかという理由を尋ねられた。[86]彼らの答えは次の通り。
- 宇宙全体に生命と美を広げる
- 人類の生存を確保する
- 太陽光発電衛星、小惑星採掘、宇宙製造など、新しい形の宇宙商業化を通じて収益を上げる
- 人々と産業を宇宙に移住させることで地球環境を守る
生命倫理は、生命そのものを尊重する倫理の一分野です。生命倫理、そして汎生命倫理としての宇宙への拡張においては、生命を確保し、増殖させ、宇宙を利用して生命を最大限に利用することが人類の目的です。
困難
太陽系の外縁部を植民地化するにあたっては、多くの問題が伴います。これには次のような問題が含まれます。
- 地球からの距離– 外惑星は内惑星よりも地球からはるかに遠く、そのため到達するのがより困難で時間がかかります。さらに、時間と距離を考慮すると、往復の航海は不可能である可能性があります。
- 極寒 –太陽系の外側の多くの部分では気温が絶対零度に近くなります。
- 電力 –太陽エネルギーは、太陽系の内側に比べて、太陽系の外側では何倍も集中していません。何らかの形の集光ミラーを使用して太陽エネルギーを太陽系で利用できるかどうか、あるいは原子力が必要になるかどうかは不明です。また、衛星を持つ惑星や準惑星の重力による位置エネルギーを利用するという提案もあります。
- 低重力が人体に与える影響– 巨大ガス惑星のすべての衛星とすべての外側の準惑星の重力は非常に低く、最も高いのはイオの重力 (0.183 g) で、これは地球の重力の 1/5 未満です。アポロ計画以来、すべての有人宇宙飛行は低地球軌道に制限されており、このような低重力加速度が人体に与える影響をテストする機会はありませんでした。低重力環境は、無重力状態での長期曝露と非常によく似た影響を与える可能性があると推測されています (ただし、確認されていません)。このような影響は、宇宙船を回転させて人工重力を作り出すことで回避できます。
- 塵 –月の塵の有害な影響と同様の理由で、岩石表面の物体から発生する微細な塵を吸い込むリスクがあります。
批判
宇宙植民地化は、1758年には既に人類の人口過剰問題の緩和策として考えられており、 [87]スティーブン・ホーキングが宇宙探査を追求する理由の1つとして挙げられている。[88]しかし批評家は、1980年代以降の人口増加率の鈍化により人口過剰のリスクが緩和されたと指摘している。[87]
批評家たちはまた、宇宙での商業活動のコストは地球上の産業に比べて利益を上げるには高すぎるため、近い将来に宇宙資源の大幅な開発が行われる可能性は低いと主張している。[89]
その他の反対意見としては、宇宙の今後の植民地化と商品化によって、大手金融機関、大手航空宇宙企業、軍産複合体などの主要な経済・軍事機関を含む、すでに権力を握っている者の利益が強化され、新たな戦争につながり、労働者と資源の既存の搾取、経済的不平等、貧困、社会的分裂と疎外、環境悪化、その他の有害なプロセスや制度が悪化する可能性があるという懸念がある。[12] [13] [14]
さらなる懸念事項としては、人間がもはや人間としてではなく、物質的資産として見られる文化の創造が挙げられる。宇宙植民地化が孤立した植民地に住む人々の心理的、社会的ニーズを満たすためには、人間の尊厳、道徳、哲学、文化、生命倫理、そしてこれらの新しい「社会」における誇大妄想的な指導者の脅威といった問題すべてに対処する必要があるだろう。[90]
人類の未来に対する代替案や補足として、多くのSF作家は「内なる空間」の領域、つまりコンピュータ支援による人間の心と意識の探究に焦点を当ててきました。これはおそらくマトリョーシカ脳への発展の途中にあると考えられます。[91]
ロボット宇宙船は、限られたミッション期間や生命維持と帰還輸送の高額な費用をかけずに、有人ミッションと同様の科学的利点の多くを得られる代替手段として提案されている。[92]
フェルミのパラドックス「誰もそれをやっていない」[93]の帰結は、エイリアンの植民地化技術の証拠が存在しないため、統計的に見て、私たち自身が同じレベルの技術を使用することさえ不可能であるという議論である。[94]
植民地主義
宇宙植民地化は、帝国主義と植民地主義のポストコロニアル[48]継続として議論され、[98] [99] [100] [101]植民地化ではなく脱植民地化を求めている。 [102] [103]批評家は、現在の政治法的体制とその哲学的根拠が、帝国主義的な宇宙開発に有利であり、[101]宇宙植民地化の主要な意思決定者は民間企業に所属する裕福なエリートであることが多く、宇宙植民地化は主に一般市民よりも彼らの仲間にアピールするだろうと主張している。[104] [105]さらに、あらゆる宇宙探査、インフラ、居住には、包括的[106]かつ民主的な参加と実施が必要であると主張されている。 [107] [108]宇宙法の専門家マイケル・ドッジ氏によると、宇宙条約などの既存の宇宙法は宇宙へのアクセスを保証しているが、社会的包摂性を強制したり、非国家主体を規制したりするものではないという。[102]
特に「ニューフロンティア」の物語は、入植者による植民地主義と明白な運命の無反省な継続であり、想定された人間の本質の根本として探検の物語を継続していると批判されてきた。[109] [110] [99] [104] [100]ジュン・ユンは、人類の生存と汚染のような地球規模の問題に対する解決策としての宇宙植民地化は帝国主義的であると考えている。 [111]他の人は、宇宙を植民地主義の新たな犠牲地帯と見なしている。[112]
さらに、空間を空虚で孤立したものとして理解することは、無主地の継続であると考えられています。[5] [113]
ナタリー・B・トレヴィーノは、植民地主義ではなく植民地性が反省されなければ宇宙に持ち込まれると主張している。[114] [115]
より具体的には、火星の領土植民地化の主張は、金星の大気圏での居住とは対照的に、地表主義と呼ばれており、[116] [117]トーマス・ゴールドの地表愛国主義に似た概念である。
より一般的には、マウナケア天文台などの宇宙インフラも植民地主義的であるとして批判され、抗議されてきた。[118] ギアナ宇宙センターも反植民地主義抗議の場となっており、植民地化を地球と宇宙の問題として結びつけている。[48]
地球外生命体との 最初の接触のシナリオに関しては、植民地言語の使用はそのような第一印象や遭遇を危険にさらすだろうと主張されてきた。[102]
さらに、宇宙飛行全体、特に宇宙法は、植民地時代の遺産の上に築かれ、宇宙へのアクセスとその恩恵の共有を促進しておらず、宇宙飛行が地球上で植民地主義と帝国主義を維持するために利用されることがあまりにも多いことから、ポストコロニアルプロジェクトであると批判されてきた。[48]
惑星保護
惑星間ミッションを実施する機関は、 COSPARの惑星保護方針に従って、宇宙船の外部に最大30万個の胞子を付着させないようにしている。また、水を含む「特別な領域」に接触した場合は、より徹底的に殺菌しなければならない。そうしないと、生命探査実験や惑星自体が汚染される可能性がある。[119] [120]
人間のミッションをこのレベルまで滅菌することは不可能である。なぜなら、人間は通常、ヒトマイクロバイオームの何千もの種からなる百兆個の微生物を宿しており、人間の生命を維持しながらこれらを除去することはできないからである。封じ込めが唯一の選択肢のように思われるが、ハードランディング（つまり墜落）の場合には大きな課題となる。[121]この問題についてはいくつかの惑星ワークショップが開催されているが、今後の進め方に関する最終的なガイドラインはまだない。 [122]人間の探検家が地球外微生物を持ち込んだまま地球に戻った場合、うっかり地球を汚染してしまう可能性もある。[123 ]
入植者に対する身体的および精神的健康リスク
植民地化事業に参加する可能性のある人間の健康は、身体的、精神的、感情的なリスクの増加にさらされることになる。NASAは、重力がなければ骨からミネラルが失われ、骨粗しょう症を引き起こすことを知った。[124] 骨密度は1か月に1％減少する可能性があり、[125]これにより、後年、骨粗しょう症関連の骨折のリスクが高まる可能性がある。体液が頭部に移動すると、視力障害を引き起こす可能性がある。[ 126] NASAは、国際宇宙ステーションの閉鎖環境での孤立により、限られた空間と長い宇宙飛行の単調さと退屈さが原因で、うつ病、睡眠障害、および個人的な交流の減少につながることを発見した。[125] [127]日没と日の出のタイミングの乱れによる睡眠への影響により、 概日リズムも宇宙生活の影響を受けやすい可能性がある。[128]これは疲労困憊や不眠症などの睡眠障害につながり、生産性を低下させ、精神障害につながる可能性があります。[128]高エネルギー放射線は入植者が直面する健康リスクであり、深宇宙の放射線は低地球軌道で現在宇宙飛行士が直面している放射線よりも致命的です。宇宙船の金属シールドは宇宙放射線の25〜30％しか防ぐことができないため、入植者は残りの70％の放射線にさらされ、短期的および長期的な健康障害に苦しむ可能性があります。[129]
天文学的な被害のリスク
宇宙植民地化は人類にとって大胆な一歩とみなされることが多いが、悲惨な結果をもたらす可能性が高い。極端な形態を含む甚大な苦しみを生み出す可能性は、認識されている利益を上回る可能性がある。フィル・トレスやダニエル・デュードニーなどの学者は、宇宙への拡大は永続的な紛争や不安をエスカレートさせ、人類絶滅のリスクさえも高める可能性があると主張している。これは、宇宙拡大は絶滅しないシナリオでの苦しみと高度な AI システムに関連するリスクの両方を増幅させるという考えと一致している。さらに、「天文学的残虐行為問題」は、肯定的な結果が甚大な苦しみを正当化できるかどうかという倫理的な懸念を引き起こしている。一部の著者によると、戦略的アプローチが重要であり、避けられない場合は、宇宙植民地化はディストピア的な結果のリスクを軽減するために思いやりのあるエージェントを優先すべきである。[130] : 252–253
場所
宇宙植民地化は太陽系の内外のさまざまな場所で構想されてきましたが、最も一般的なのは火星と月です。
全体として、宇宙植民地化は地球から始まり、地球の植民地化を基盤として、地球上の植民地地から宇宙に植民地主義を拡大し、ギアナ宇宙センター[131]のように宇宙飛行に利用したり、スターベース[132]のように宇宙植民地化のための施設を建設したりすることで拡大していると主張されてきた。システムとして拡大すると、地球、地球の周りの軌道空間、月から、月以外のほぼすべての場所まで、さまざまな場所が組み込まれることが多い。
地球近傍宇宙
地球の軌道
静止軌道は宇宙植民地化に関する議論の初期の課題であり、赤道諸国は軌道に対する特別な権利を主張していた（ボゴタ宣言を参照）。[133]
宇宙ゴミ、特に低軌道上の宇宙ゴミは、軍事活動の過程で劇的に増加し、管理不足もなく、ゴミによる過度の汚染によって宇宙を占領し、宇宙へのアクセスを妨げる植民地化の産物として特徴づけられている。[133]
打ち上げのデルタv予算、つまり推進剤のほとんどは、宇宙船を低地球軌道に運ぶのに使われます。[134] : 100 これが、ジェリー・パーネルが「宇宙船を軌道に乗せることができれば、どこへでも半分は到達したようなものだ」と言った主な理由です。[135]したがって、地球軌道上に宇宙居住地を建設する主な利点は、地球へのアクセスと、宇宙ホテルや宇宙製造などの既存の経済的動機です。しかし、大きな欠点は、軌道上には利用可能な材料がまったくないことです。宇宙植民地化全体では、最終的には膨大な量のペイロードを軌道に打ち上げることが必要になる可能性があり、毎日何千もの打ち上げが維持できなくなる可能性があります。軌道リングやスカイフックなど、宇宙へのアクセスコストを削減するためのさまざまな理論的概念が提案されています。[134] : 142–147
月
月は地球に近いことと脱出速度が低いことから、植民地化のターゲットとして議論されている。月は地球から3日で到達可能で、地球との通信はほぼ瞬時であり、採掘可能な鉱物があり、大気がなく、重力が低いため、材料や製品を軌道に輸送することが極めて容易である。 [134] : 175 極付近の永久影のクレーターには豊富な氷が閉じ込められており、月面植民地に必要な水を供給できる可能性があるが、[136]同様に水銀も閉じ込められているという兆候があり、健康上の懸念を引き起こす可能性がある。 [137] [138]金、銀、そしておそらくプラチナなどの天然の貴金属も、静電気によるダスト輸送によって月の極に集中している。[138]月面にある物質のうち、地球に直接輸送して経済的に意味があると特定されているのは、ヘリウム3（核融合発電用）と希土類鉱物（電子機器用）のわずか数種類だけです。これらの物質は宇宙で使用したり、輸出用の貴重な製品に変えたりする方が理にかなっています。しかし、月には大気がないため、宇宙放射線や隕石から保護されません。そのため、保護のために月の溶岩洞が提案されています。 [139]月の表面重力が低いことも懸念事項であり、1/6 gで長期間人間の健康を維持するのに十分かどうかは不明です。[140]
月は極端な温度変化と有毒な表土を持っているため、居住地にはならず、汚染物質を排出する採掘や製造業が集まる場所になると主張する人もいる。さらに、これらの産業を月に移すことで地球の環境を保護し、貧しい国々を裕福な国々による新植民地主義の束縛から解放できるとも主張されている。宇宙植民地化の枠組みでは、月は太陽系の産業の中心地へと変貌するだろう。[134] : 161–172
21 世紀には、火星植民地化への中間段階として 月面基地の設立への関心が高まっています。
欧州宇宙機関（ESA）のヤン・ヴェルナー長官は、2018年10月にドイツのブレーメンで開催された国際宇宙会議において、月面能力に関する国と企業の協力、いわゆる「ムーン・ビレッジ」という構想を提案した。[141]
2017年12月の指令では、トランプ政権はNASAに対し、他の地球外軌道（BEO）の目的地への道筋に月探査ミッションを含めるよう指示した。[142] [141]
2023年、米国国防総省は、今後10年間で月面経済を開発するために必要なインフラと能力の調査を開始しました。 [143]
2024年現在、中国は他の国々と共に国際月面研究ステーションを設立する意向を表明しており、他方では米国がパートナー諸国と共に2030年代に永久影クレーター近くの極地に月面基地を建設するアルテミス計画を進めている。中国の月探査計画は、中国の政治的影響力を強化して超大国としての地位を固めようとする試みと、主導的な宇宙大国としての地位を維持しようとする米国とが目的であるとされている。
ラグランジュ点
地球近傍の可能性としては、安定した地球-月ラグランジュ点 L 4とL 5があり、この地点では宇宙コロニーが無期限に浮遊できる。L5協会は、これらの地点に宇宙ステーションを建設して移住を促進するために設立された。ジェラルド・K・オニールは1974年に、特にL 5地点は数千の浮遊コロニーを収容でき、この地点の有効電位が浅いためコロニー間の往来が容易になると示唆した。[144]
火星
火星の仮想植民地化は、公的宇宙機関や民間企業から関心を集めており、SF小説、映画、芸術の分野で広く取り上げられています。
有人火星ミッションの計画は数多くあり、マーズ・ダイレクトのような手頃な計画も含まれるが、2024年時点ではどれも実現していない。米国と中国はどちらも2040年代に人類を火星に送る計画を立てているが、これらの計画はハードウェアや資金の面で裏付けられていない。[134] : 219–223 しかし、スペースXは現在、人類を火星に送るというビジョンを掲げ、超重量級の再利用可能な打ち上げロケットであるスターシップを開発している。2024年11月現在、同社は2026年または2028～2029年の打ち上げ時期に5機の無人スターシップを火星に送る計画であり[145]、スペースXのCEOイーロン・マスクは火星への取り組みを財政的にも政治的にも支援すると繰り返し述べている。[146]
火星は月よりも居住に適している。重力が強く、生命に必要な物質が豊富で、昼夜サイクルが地球とほぼ同じで、大気が薄いため微小隕石から守られるからである。月と比較した火星の主な不利な点は、6～9か月の移動時間と、約2年ごとに行われる打ち上げ期間が長いことである。[134] : 175 現地資源の利用がなければ、火星の植民地化はほぼ不可能だろう。なぜなら、少数の宇宙飛行士を支えるために何千トンものペイロードを持ち込む必要があるからだ。火星の物質を使って推進剤（サバティエ法によるメタンなど）や物資（乗組員用の酸素など）を作ることができれば、火星に持ち込む必要のある物資の量を大幅に減らすことができる。 [ 134] : 228–230 それでも、火星植民地は近い将来経済的に実行可能ではないため、火星に植民地化する理由は、自由への欲求など、主にイデオロギー的かつ威信に基づいたものとなるだろう。[134] : 267–270, 280
その他の太陽系内天体
水銀
水星は金属や揮発性物質が豊富で、太陽エネルギーも豊富です。しかし、地球から打ち上げられた宇宙船が着陸するには太陽系で最もエネルギーを消費する天体であり、宇宙飛行士は極端な温度差や放射線と戦わなければなりません。[134] : 311–314
水星はかつては月のように揮発性物質の少ない天体だと考えられていたが、現在では揮発性物質に富んでいることがわかっており、驚くほど太陽系の他のどの地球型天体よりも揮発性物質が豊富だ。[147]また、水星は地球/月系の6.5倍の太陽光束を受けており、[148]太陽エネルギーを効果的なエネルギー源としている。軌道上の太陽電池アレイを通じて太陽エネルギーを利用し、表面に送ったり、他の惑星に輸出したりすることができる。[149]
地質学者のスティーブン・ジレットは1996年に、水星は太陽帆宇宙船を建造して打ち上げるのに理想的な場所になるかもしれないと示唆した。太陽帆は、水星の表面からマスドライバーによって折り畳まれた「塊」として打ち上げられる。宇宙空間に到達すると、太陽帆が展開される。マスドライバー用の太陽エネルギーは簡単に生成できるはずで、水星付近の太陽帆は地球付近の6.5倍の推力を持つ。これにより、水星は金星に送る（そしてテラフォーミングする）ハードウェアの構築に役立つ材料を調達するのに理想的な場所になる可能性がある。また、水星上または水星付近に巨大な太陽集光装置を建設して、近くの恒星系へのレーザー推進光帆などの大規模な工学活動用の電力を生成することもできる。[150]
水星は本質的に軸の傾きがないため、極近くのクレーターの底は永遠の暗闇の中にあり、太陽を見ることはない。それらはコールドトラップとして機能し、地質学的期間にわたって揮発性物質を閉じ込める。水星の極には10 14 –10 15 kgの水があり、おそらく約5.65×10 9 m 3の炭化水素で覆われていると推定されている。これにより農業が可能になる。水星の高い光強度と長い昼を利用するために植物の品種を開発できると示唆されている。極は水星の他の部分のような大きな昼夜の変化を経験しないため、地球上で植民地を始めるのに最適な場所となっている。[148]
もう一つの選択肢は地下に住むことだ。地下では昼夜の変化が十分に緩和され、気温がほぼ一定に保たれる。水星には月や火星のような溶岩洞があり、この目的に適しているという兆候がある。 [149]水星の両極を囲むリング内の地下温度は、地球の室温である22±1℃に達することがあり、これは約0.7mの深さから達成される。この揮発性物質の存在とエネルギーの豊富さから、アレクサンダー・ボロンキンとジェームズ・シフレットは、植民には火星よりも水星のほうが適していると考えている。[148] [151]
さらに3つ目の選択肢としては、水星の176日間の昼夜サイクルにより、境界線が非常にゆっくりと移動するため、夜側に留まるように継続的に移動することが考えられます。[149]
水星は非常に密度が高いため、水星はより小さな惑星であるにもかかわらず、その表面重力は火星と同じく0.38gである。[148]これは月の重力（0.16g）よりも調整が容易であるが、水星からの脱出速度が地球よりも低いという利点がある。[149]水星は地球に近いため、小惑星や外惑星よりも有利であり、また、その低い合周期により、地球から水星への打ち上げの機会は、地球から金星や火星への打ち上げよりも頻繁になる。[149]
欠点としては、水星コロニーは放射線や太陽フレアから守る強力な遮蔽物を必要とし、水星には空気がないので、減圧や極端な温度変化が常に危険となる。[149]
金星
金星の表面は非常に過酷であるが、金星の大気圏より上の居住地は、気温が約50℃、気圧が地球の海面と同程度と、かなり居住可能である。しかし、観光業の機会を除けば、金星の植民地の経済的利益はごくわずかである。[134] : 308–310
小惑星帯
小惑星は、宇宙で10兆から100兆人の人間を支えるのに十分な水、空気、燃料、金属、土壌、栄養素の形で物質を提供することができます。多くの小惑星には、希土類元素や貴金属など、本質的に価値のある鉱物が含まれています。しかし、重力が低く、地球から遠く、軌道が分散しているため、小さな小惑星に定住することは困難です。[134] : 203、204、218
巨大惑星
また、太陽系の巨大惑星の上層大気にロボット飛行船を設置し、熱核燃料として単位質量あたりの価値が非常に高い可能性があるヘリウム3の探査と採掘を行うという提案もある。 [152] [153]
ロバート・ズブリンは、土星、天王星、海王星を「太陽系のペルシャ湾」と名付け、核融合経済を推進するための重水素とヘリウム3の最大の供給源であるとし、土星は比較的近いこと、放射線が少ないこと、衛星のシステムが大きいことから、3つの中で最も重要で価値があるとした。[154]一方、惑星科学者のジョン・ルイスは、 1997年の著書『Mining the Sky』の中で、ヘリウム3を採掘するには天王星が最も可能性が高く、重力井戸がかなり浅いため、タンカーを積んだ宇宙船が自ら進路を変えるのが容易であると主張している。さらに、天王星は氷の巨星であるため、大気からヘリウムを分離するのが容易である可能性が高い。
天王星は4つの巨大惑星の中で最も脱出速度が低いため、ヘリウム3の採掘場所として提案されている。[153]ロボット活動に対する人間の監視が必要であることが判明した場合、天王星の天然衛星の1つが基地として機能する可能性がある。[誰によると? ]
海王星の衛星の1つが植民地化に利用できるという仮説がある。トリトンの表面には大規模な地質活動の兆候が見られ、おそらくアンモニアと水でできた地下海が存在することを示唆している。[155]地熱エネルギーを利用できるほど技術が進歩すれば、核融合発電を補完することで、トリトンのような極低温の惑星への植民地化が実現可能になるかもしれない。 [要出典]
外惑星の衛星
外惑星への有人ミッションは、宇宙放射線と旅の途中の微小重力の影響のため、すぐに到着する必要がある。[156] 2012年、トーマス・B・カーウィックは、外惑星までの距離が、今のところ有人探査を非現実的にしていると書き、火星への往復旅行時間は2年と推定され、木星から地球への最接近は火星から地球への最接近の10倍以上遠いことを指摘した。しかし、彼は「宇宙船の設計の大幅な進歩」によってこれが変わる可能性があると指摘した。[157] 核熱または核電気エンジンは、木星への旅を妥当な時間で行う方法として提案されている。[158]もう1つの可能性は、プラズマ磁気帆で、これは木星に探査機を迅速に送るためにすでに提案されている技術である。[159]寒さも要因となり、宇宙服と基地のための強力な熱エネルギー源が必要になる。[157]外惑星の大きな衛星のほとんどには、人間の生命維持に役立つ可能性のある水氷、液体の水、有機化合物が含まれています。[160] [161]
ロバート・ズブリンは、土星、天王星、海王星の大気が重水素やヘリウム3などの核融合燃料の優れた供給源であるため、植民に適した場所としてこれらの惑星を挙げている。ズブリンは、土星が最も近く、大規模な衛星システムを持っているため、最も重要で価値があると示唆した。木星は重力が高いため大気からガスを抽出するのが難しく、放射線帯が強いためシステムの開発が困難である。[162]一方、核融合発電はまだ実現されておらず、ヘリウム3からの核融合発電は従来の重水素-三重水素核融合よりも実現が難しい。[163]ジェフリー・ヴァン・クレーブ、カール・グリルメア、マーク・ハンナは代わりに天王星に焦点を当てている。大気からヘリウム3を軌道に乗せるのに必要なデルタvは木星の半分であり、天王星の大気は土星の5倍のヘリウム含有量があるためである。[153]
木星のガリレオ衛星（イオ、エウロパ、ガニメデ、カリスト）と土星のタイタンは、地球の月と同等の重力を持つ唯一の衛星である。月の重力は0.17g、イオは0.18g、エウロパは0.13g、ガニメデは0.15g、カリストは0.13g、タイタンは0.14gである。海王星のトリトンの重力は月の約半分（0.08g）であり、他の丸い衛星の重力はさらに小さい（天王星のタイタニアとオベロンは約0.04gから始まる）。[157]
木星の衛星
木星系は一般に、深い重力井戸など、植民化にとって特に不利な点がある。木星の磁気圏は木星の衛星に強力な電離放射線を浴びせている[166] 。イオでは遮蔽されていない植民者に1日あたり約36 Sv 、エウロパでは1日あたり約5.40 Svの放射線を照射している。数日間にわたって約0.75 Svの被曝は放射線中毒を引き起こすのに十分であり、数日間にわたって約5 Svの被曝は致命的である。[167]
木星自体も、他の巨大ガス惑星と同様に、さらなる欠点がある。着陸できる表面がなく、軽い水素の大気は、金星で提案されているような空中居住施設に十分な浮力を提供しない。
イオとエウロパの放射線レベルは極めて高く、遮蔽されていない人間を地球の1日で死滅させるほどである。[168]そのため、カリストとおそらくガニメデだけが人間の居住地として合理的に成り得る。カリストは木星の放射線帯の外側を周回している。[157]ガニメデの低緯度は月の磁場によって部分的に遮蔽されているが、放射線遮蔽の必要性を完全になくすほどではない。どちらも水、ケイ酸塩岩、採掘して建設に使用できる金属を有している。[157]
イオの火山活動と潮汐加熱は貴重な資源であるが、その利用はおそらく非現実的である。[157]エウロパは水（地下の海には地球上のすべての海を合わせた量の2倍以上の水が含まれていると予想される）[158]とおそらく酸素が豊富だが、金属や鉱物は輸入する必要があるだろう。エウロパに異星人の微生物が存在する場合、人間の免疫系はそれを防ぐことができないかもしれない。しかし、十分な放射線遮蔽があれば、エウロパは研究基地として興味深い場所になるかもしれない。[157]民間のアルテミス計画は1997年にエウロパの植民地化計画を起草し、氷を掘削してその下の海を探索するための基地として表面のイグルーを組み、氷層の「エアポケット」に人間が住むことができると示唆した。[169] [170] [158]ガニメデ[158]とカリストにも内部海があると予想されている。[171]太陽系のさらなる探査のために燃料を生産する表面基地を建設することも可能かもしれない。
2003年、NASAは太陽系の将来の探査に関するHOPE （人類の外惑星探査のための革命的概念）と呼ばれる研究を行った。 [172]木星からの距離と、それに伴う有害な放射線の影響から、カリストがターゲットとして選ばれた。太陽系のさらなる探査のために燃料を生産する表面基地を建設することも可能かもしれない。HOPEは、推進技術の大幅な進歩を前提として、有人ミッションの往復時間を約2～5年と見積もった。[157]
イオは環境が厳しいため、植民地化には適していません。この月は潮汐力の影響を受けており、火山活動が活発です。木星の強力な放射線帯がイオを覆い、月には 1 日あたり 36 Sv の放射線が降り注いでいます。また、月は非常に乾燥しています。イオは、ガリレオ衛星 4 個のうち植民地化に最も適さない場所です。しかし、イオの火山は、植民地化に適した他の衛星のエネルギー源になる可能性があります。
ガニメデは太陽系最大の衛星である。木星の磁場に隠れているとはいえ、ガニメデは磁気圏を持つ唯一の衛星である。この磁場のおかげで、ガニメデは1日あたり約0.08 Svの放射線を受けるため、表面居住が実現可能な木星の衛星2つのうちの1つである。ガニメデはテラフォーミングされる可能性がある。[165]
ケック天文台は2006年に、木星の連星トロヤ群 617パトロクロスと、おそらく他の多くの木星トロヤ群は、塵の層を伴う水の氷で構成されている可能性が高いと発表した。これは、この地域で水やその他の揮発性物質を採掘し、おそらく提案されている惑星間輸送ネットワークを介して太陽系の他の場所に輸送することが、それほど遠くない将来に実現可能になるかもしれないことを示唆している。これにより、月、水星、メインベルト小惑星の植民地化がより現実的 になる可能性がある。
土星
土星の放射線帯は木星のものよりはるかに弱いため、ここでは放射線はそれほど問題にならない。ディオネ、レア、タイタン、イアペトゥスはすべて放射線帯の外側を周回しており、タイタンの厚い大気は宇宙放射線を十分に遮断するだろう。[162]
土星には丸い大きさの衛星が 7 つあります。土星から遠い順に、ミマス、エンケラドゥス、テティス、ディオネ、レア、タイタン、イアペトゥスです。
エンケラドゥス
小さな衛星エンケラドゥスも興味深い。南極では地下の海が表面から数十メートルの氷で隔てられているのに対し、エウロパでは数キロメートルの氷で海と表面を隔てている。そこには揮発性化合物と有機化合物が存在し、氷の世界としては高密度（1.6 g/cm 3）であることから、その核にはケイ酸塩が豊富に含まれていることが分かる。[162]
2006年3月9日、NASAのカッシーニ宇宙探査機はエンケラドゥスに液体の水の証拠となる可能性のあるものを発見した。[173]その記事によると、「液体の水のポケットは表面から数十メートル以内にある可能性がある」とのこと。これらの発見は2014年にNASAによって確認された。これは、例えばエウロパ（上記参照）よりも、エンケラドゥスの方が液体の水がはるかに容易かつ安全に採取できる可能性があることを意味する。水、特に液体の水が発見されると、一般的にその天体は植民地化の候補となる可能性がはるかに高くなる。エンケラドゥスの活動の別のモデルは、メタン/水クラスレートの分解であり、これは液体の水の噴出よりも低い温度を必要とするプロセスである。エンケラドゥスの高い密度は、土星の平均よりも大きいケイ酸塩コアがあることを示しており、基地活動に材料を提供できる可能性がある。
タイタン
土星の最大の衛星タイタンは、太陽系外縁部の将来の植民地化候補地の1つだが、極寒からの保護が大きな考慮事項となっている。
トランスネプチューン地域
太陽系を超えて
太陽系外では、植民地化のターゲットは周囲の恒星の中に特定される可能性があります。主な困難は、他の恒星までの距離が非常に遠いことです。
現在の技術では、このような目標に到達するには数千年単位の移動時間が必要となる。平均速度が光速の 0.1% であっても ( c )、天の川銀河全体の星間膨張には、太陽の銀河軌道周期である約 2 億 4 千万年の半分までかかることになり、これは他の銀河プロセスのタイムスケールに匹敵する。基本的なエネルギーと反応質量を考慮すると、このような速度は現在の技術では小型宇宙船に限定される。人類が惑星全体の質量エネルギー程度の大量のエネルギーにアクセスできるようになれば、アルクビエレ ドライブを備えた宇宙船を建造できるようになるかもしれない。
現在のテクノロジーで考えられるアプローチは次のとおりです。
- 光よりはるかに遅い速度で移動する世代宇宙船で、恒星間の旅には数十年から数世紀かかります。乗組員は旅が完了するまでに何世代も経るため、現在の人間の寿命を想定すると、最初の乗組員は誰も目的地に到着するまで生き残れないと予想されます。
- 寝台船。乗組員のほとんどまたは全員が何らかの冬眠または仮死状態で航海し、一部または全員が目的地に到着します。
- 胚を運ぶ恒星間宇宙船(EIS) は、世代宇宙船や睡眠宇宙船よりもはるかに小型で、凍結または休眠状態の人間の胚または DNA を目的地まで輸送します。(ここでは無視されている、このような航海者の出産、育成、教育における明らかな生物学的および心理学的問題は、根本的なものではない可能性があります。)
- 何らかの核融合または核分裂動力船（イオンドライブなど）で、最大でおそらく 10% cの速度を達成し 、人間の寿命に匹敵する期間で近くの恒星への片道旅行を可能にします。
- オリオン計画は、フリーマン・ダイソンが提唱した核動力のコンセプトで、核爆発を利用して宇宙船を推進するものです。これは、先行する核ロケットのコンセプトの特殊なケースで、速度能力は同様ですが、おそらくより簡単な技術です。
- 太陽系からの何らかの形の電力ビームを使用するレーザー推進コンセプトにより、光帆やその他の船は、上記の核融合電気ロケットによって理論的に達成可能な速度に匹敵する高速に到達できる可能性があります。これらの方法では、目的地で停止するために補助的な核推進などの手段が必要になりますが、ハイブリッドシステム（加速には光帆、減速には核融合電気）が実現可能かもしれません。
- アップロードされた人間の心や人工知能は、無線またはレーザーを介して光速で恒星間の目的地に送信される可能性があります。そこでは自己複製宇宙船が光速未満で移動してインフラストラクチャを構築し、場合によってはいくつかの心も持ち込んでいます。地球外知性体も、もう 1 つの実行可能な目的地である可能性があります。
銀河間旅行
銀河間の距離は恒星間の距離の100万倍ほど離れているため、銀河間の植民地化には特別な自立的な方法による数百万年にわたる航海が必要になる。[174] [175] [176]
実装
宇宙に植民地を建設するには、水、食料、空間、人、建設資材、エネルギー、輸送、通信、生命維持、模擬重力、放射線防護、移住、統治、資本投資へのアクセスが必要になる。植民地は必要な物理的資源の近くに位置付けられる可能性が高い。宇宙建築の実践は、宇宙飛行を人間の忍耐力を試す英雄的なテストから、快適な経験の範囲内での通常のものに変えることを目指している。他のフロンティア開拓の取り組みと同様に、宇宙植民地化に必要な資本投資はおそらく政府から行われるだろう、とジョン・ヒックマン[178]とニール・ドグラース・タイソン[179]は主張している。
移住
有人宇宙飛行は、少数の特権階級の人々の一時的な移住を可能にしただけで、恒久的な宇宙移民は実現していない。
宇宙移住の社会的動機は植民地主義に根ざしているとして疑問視されており、宇宙植民地化の根本と包括性に疑問を投げかけている。実装における技術的な課題に加えて、このような社会経済的問題についても考慮する必要があることを強調している。[180] [181]
ガバナンス
惑星間または地球外統治のさまざまなモデルが構想または提案されてきました。特に、現在批判されている宇宙統治と包括性の欠如によって生じた空白の中で、新しい、または独立した地球外統治の必要性がしばしば想定されています。
宇宙植民地主義は、地上の入植植民地主義と同様に、植民地の国民的アイデンティティを生み出すだろうと主張されてきた。 [182]
連邦主義は、このような遠隔地や自治権を持つコミュニティの解決策として研究されてきた。[183]
生命維持
宇宙居住地では、生命維持システムは「クラッシュ」することなくすべての栄養素をリサイクルまたは輸入する必要があります。宇宙生命維持に最も近い地上の類似物は、おそらく原子力潜水艦です。原子力潜水艦は機械式生命維持システムを使用して、浮上せずに数か月間人間をサポートしており、この同じ基本技術はおそらく宇宙での使用にも使用できます。ただし、原子力潜水艦は「オープンループ」で動作し、海水から酸素を抽出し、既存の酸素をリサイクルしますが、通常は二酸化炭素を船外に排出します。 [184]よく提案されている別の生命維持システムは、バイオスフィア2などの閉鎖生態系システムです。[185]
健康リスクへの解決策
将来の入植者や開拓者には多くの身体的、精神的、感情的な健康リスクがあるが、これらの問題を修正するための解決策が提案されている。Mars500、HI-SEAS、および SMART-OP は、長期間にわたる孤独と監禁の影響を軽減するための取り組みを表している。家族との連絡を維持すること、休日を祝うこと、文化的アイデンティティを維持することはすべて、精神的健康の悪化を最小限に抑えることに影響を与えた。[186]また、宇宙飛行士の不安を軽減するのに役立つ健康ツールや、閉鎖された環境での細菌やバクテリアの拡散を減らすための役立つヒントも開発されている。[187]宇宙飛行士の放射線リスクは、頻繁に監視し、遮蔽物から離れる時間を最小限に抑えるように作業に集中することで軽減される可能性がある。[129]将来の宇宙機関は、筋肉の劣化を防ぐために、すべての入植者に毎日の運動を義務付けることもできる。[129]
放射線防護
宇宙線と太陽フレアは宇宙空間に致命的な放射線環境を作り出す。磁気圏を持つ特定の惑星（地球を含む）の軌道上では、ヴァン・アレン帯により大気圏上での生活が困難になる。生命を守るためには、磁気またはプラズマ放射線シールドが開発されない限り、居住地は入ってくる放射線のほとんどを吸収するのに十分な質量で囲まれていなければならない。[188]ヴァン・アレン帯の場合、軌道上のテザー[189]または電波を使用してこれらを排出することができる。[190]
表面積1平方メートルあたり4トンの受動質量遮蔽により、年間の放射線量は数mSv以下にまで低減され、地球上の人口密集高自然背景地域の放射線量よりはるかに低い。 [191]これは、月の土や小惑星を酸素、金属、その他の有用な材料に加工する際に残った物質（スラグ）である可能性がある。しかし、それはそのような巨大な体積を持つ船舶の操縦に大きな障害となる（移動可能な宇宙船は特に、より質量の小さい能動遮蔽を使用する可能性が高い）。[188]慣性により、回転を開始または停止するための強力なスラスタ、または船舶の2つの巨大な部分を反対方向に回転させるための電動モーターが必要になる。遮蔽材は、回転する内部の周囲で静止していることができる。
心理的適応
長期にわたる宇宙ミッションから生じる単調さと孤独感は、宇宙飛行士を閉塞感や精神病に陥らせてしまう可能性がある。さらに、睡眠不足、疲労、仕事の過負荷は、あらゆる行動が重要な宇宙のような環境で宇宙飛行士がうまく機能する能力に影響を与える可能性がある。[192]
経済
宇宙植民地化は、宇宙植民地化に必要な手段（より安価な打ち上げシステムによる宇宙へのアクセスなど）が、その目的のために集められた累積資金と宇宙の商業利用から予想される利益を満たすのに十分安価になったときに、大まかに可能になると言える。[要出典]
従来の打ち上げコストを考えると、宇宙植民地化に必要な多額の資金がすぐに手に入る見込みはないが、[193] 2010年代には打ち上げコストが大幅に削減される見込みがあり、その結果、その方向への取り組みのコストが軽減されるだろう。SpaceXのFalcon 9ロケットは、低軌道への最大13,150 kg（28,990ポンド）のペイロード[194]の打ち上げ1回あたりの公表価格が5,650万ドルであり、すでに「業界で最も安価」である。[195] SpaceXの再利用可能打ち上げシステム開発プログラムの一環として現在開発中の進歩により、再利用可能なFalcon 9が可能になり、「価格が桁違いに下がり、宇宙を拠点とする企業がさらに増え、規模の経済によって宇宙へのアクセスコストがさらに下がる可能性がある」。[195] SpaceXが再利用可能な技術の開発に成功すれば、「宇宙へのアクセスコストに大きな影響を与える」と予想され、ますます競争が激化する宇宙打ち上げサービスの市場に変化をもたらすだろう。[196]
大統領の米国宇宙探査政策実施委員会は、宇宙植民地化の達成に対して、おそらく政府によって奨励賞を設立すべきであると提案した。例えば、人類を月に送り込み、地球に帰還するまで一定期間生活させた最初の組織に賞金を与えるなどである。[197]
お金と通貨
専門家たちは、宇宙に設立される社会におけるお金や通貨の使用可能性について議論してきた。準ユニバーサル・インターギャラクティック・デノミネーション（QUID）は、宇宙での使用に適したポリマーPTFEで作られた、惑星間旅行者向けの物理的な通貨である。QUIDは、イギリス国立宇宙センターとレスター大学の科学者によって、外国為替会社トラベレックスのために設計された。[198]
他の可能性としては、イーロン・マスクが示唆したように、暗号通貨を主要な通貨として導入することが挙げられます。[199]
リソース
月、火星、小惑星、または金属が豊富な水星の植民地は、地元の物質を採取できる可能性があります。月には、アルゴン、ヘリウム、炭素、水素、窒素の化合物などの揮発性物質が不足しています。LCROSS衝突機は、月としては高濃度の水があるとして選ばれたカベウスクレーターをターゲットにしました。物質の噴煙が噴出し、その中にいくらかの水が検出されました。ミッションの主任科学者であるアンソニー・コラプリテは、カベウスクレーターには1％以上の水分を含む物質が含まれていると推定しました。[200]月の極付近の他の永久影のクレーターにも水氷があるはずです。ヘリウムは太陽風によってレゴリスに堆積するため、月には低濃度でしか存在しませんが、全体では推定100万トンのHe-3が存在しています。[201]また、産業的に重要な酸素、シリコン、鉄、アルミニウム、チタンなどの金属も含まれています。
地球から物資を打ち上げるのは費用がかかるため、コロニー用の大量の物資は月、地球近傍天体（NEO）、フォボス、またはデイモスから調達できる。こうした供給源を利用する利点としては、重力が低いこと、貨物船の大気抵抗がないこと、生物圏が損傷を受けないことなどが挙げられる。多くのNEOには多量の金属が含まれている。乾燥した外殻（オイルシェールによく似ている）の下には、何十億トンもの水氷とケロゲン炭化水素、および窒素化合物を含む非活動的な彗星がある。[202]
さらに遠くにある木星のトロヤ群小惑星には、水氷やその他の揮発性物質が豊富に存在すると考えられています。[203]
いくつかの原材料の リサイクルはほぼ確実に必要となるでしょう。
エネルギー
軌道上の太陽エネルギーは豊富で信頼性が高く、今日では衛星の電力として広く利用されている。自由空間には夜はなく、太陽光を遮る雲や大気もない。光の強度は反比例の法則に従う。したがって、太陽から距離dで利用できる太陽エネルギーはE = 1367/ d 2 W/m 2である。ここでdは天文単位（AU）で測定され、1367ワット/m 2は地球の軌道から太陽までの距離1 AUで利用できるエネルギーである。[204]
宇宙の無重力と真空では、非常に軽量な支持構造を持つ金属箔で作られた巨大な放物面反射鏡を備えた太陽炉で、工業プロセスに必要な高温を簡単に実現できます。放射線シールドの周りで太陽光を反射して居住エリアに照射する平面鏡 (宇宙線の視線アクセスを回避するため、または太陽の像が「空」を横切って移動しているように見せるため) や作物に照射する平面鏡は、さらに軽量で簡単に作ることができます。
入植者の電力需要を満たすには、大規模な太陽光発電用太陽電池アレイまたは火力発電所が必要になる。地球の先進地域では、電力消費量は平均1キロワット/人（年間1人あたり約10メガワット時）である。 [205]これらの発電所は、電線で電力を伝送する場合は主要構造物から近い距離に設置できるが、無線電力伝送の場合ははるかに遠くに設置できる。
初期の宇宙居住地設計の主な輸出品は、地球上の場所、または月や宇宙の他の場所の植民地に電力を送るためにワイヤレス電力伝送（位相同期マイクロ波ビームまたはレーザーから放射される波長を特殊な太陽電池が高効率に変換する）を使用する大型太陽光発電衛星（SPS）になると予想されていました。地球上の場所にとって、この電力供給方法は極めて無害で、排出ガスがなく、従来の太陽電池パネルよりもワットあたりの地上面積がはるかに少なくて済みます。これらの衛星が主に月や小惑星由来の材料で作られるようになれば、SPSの電力価格は化石燃料や原子力エネルギーよりも低くなる可能性があります。これらを置き換えると、発電による温室効果ガスや核廃棄物の除去など、大きなメリットがあります。 [206]
太陽エネルギーを地球から月へ、そして月へ無線で送るというアイデアも、宇宙植民地化とエネルギー資源の利益のために提案されたものである。アポロ計画中にNASAで働いていた物理学者デイビッド・クリスウェル博士は、宇宙からエネルギーを転送するために電力ビームを使用するというアイデアを提案した。これらのビームは波長が約12cmのマイクロ波で、大気中を移動する際にほとんど影響を受けない。また、人間や動物の活動から遠ざけるために、より工業地帯に向けることもできる。[207]これにより、太陽エネルギーを転送するより安全で信頼性の高い方法が可能になる。
2008年、科学者たちはマウイ島の山からハワイ島に20ワットのマイクロ波信号を送信することに成功しました。[208]それ以来、JAXAと三菱は、最大1ギガワットのエネルギーを生成できる衛星を軌道に乗せる210億ドルのプロジェクトに協力してきました。[209]これらは、宇宙ベースの太陽エネルギーをワイヤレスで送信するために現在行われている次の進歩です。
しかし、宇宙の他の場所にワイヤレスで配信される SPS 電力の価値は、通常、地球に送るよりもはるかに高くなります。そうでない場合、これらのプロジェクトには電力を生成する手段が含まれ、地球への打ち上げコストという重いペナルティを支払う必要があります。したがって、地球に電力を供給する提案された実証プロジェクト以外では、[210] SPS 電力の第一の優先事項は、通信衛星、燃料貯蔵所、または低地球軌道(LEO) と静止軌道(GEO)、月軌道、高度偏心軌道(HEEO)などの他の軌道の間で貨物や乗客を輸送する「軌道タグボート」ブースターなどの宇宙の場所である可能性があります。 [211] : 132 このシステムは、エネルギーを電気に変換するために、地球上の衛星と受信ステーションにも依存します。このエネルギーは昼側から夜側に簡単に送信できるため、電力は 24 時間 365 日信頼できます。[212]
月や火星にある植民地では、太陽エネルギーの供給があまりにも不連続であるため、原子力発電が提案されることがある。月の夜は地球の2週間続く。火星には夜があり、比較的重力が高く、大気圏は大規模な砂嵐を特徴としており、太陽電池パネルを覆って劣化させる。また、火星は太陽から遠いため（1.52天文単位、AU）、地球の軌道と比較して、火星で利用できる太陽エネルギーはわずか1/1.52 2 、つまり約43%である。 [213]別の方法としては、前述のように太陽光発電衛星（SPS）から月や火星の植民地に無線でエネルギーを送信する方法がある。これらの場所では発電が難しいため、地球上の場所に電力を送信する場合よりも、SPSの相対的な利点がはるかに大きい。月面基地の要件と生命維持、維持、通信、研究のためのエネルギーも満たすために、最初の植民地では原子力と太陽エネルギーの両方を組み合わせて使用する可能性がある。[207]
月や宇宙、そして程度は低いものの火星の非常に薄い大気のような空気のない環境での太陽熱発電と原子力発電の両方において、主な困難の 1 つは、発生する避けられない熱を分散させることです。これには、かなり大きなラジエーター領域が必要です。
自己複製
宇宙での製造は自己複製を可能にするかもしれない。地球へのコストと依存を排除しながらコロニーを飛躍的に増やすことができるため、これを究極の目標と考える人もいる。 [214]そのようなコロニーの設立は、地球の最初の自己複製行為になると主張することもできる。[215]中間目標には、地球からの情報（科学、工学、娯楽）のみを期待するコロニーや、集積回路、医薬品、遺伝物質、ツールなどの軽量物体の定期的な供給のみを必要とするコロニーが含まれる。
人口規模
2002年、人類学者 ジョン・H・ムーアは、人口150～180人であれば、安定した社会が60～80世代、つまり2000年にわたって存続できると 推定しました[216] 。
天体物理学者のフレデリック・マリンと素粒子物理学者のカミーユ・ベルフィは、6,300年の旅を想定して、プロキシマ・ケンタウリに到達する世代宇宙船の最小生存可能人口は、ミッション開始時に98人の入植者になるだろうと計算した（その後、乗組員は船内で数百人の入植者の安定した人口に達するまで繁殖する）。[217] [218]
2020年、ジャン＝マルク・サロッティは、地球外の世界で生き残るために必要な入植者の最小数を決定する方法を提案した。これは、すべての活動を実行するために必要な時間とすべての人的資源の労働時間の比較に基づいています。火星の場合、110人が必要になります。[219]
アドボカシー
いくつかの民間企業が火星の植民地化に向けた計画を発表している。宇宙植民地化の呼びかけを主導する起業家には、イーロン・マスク、デニス・ティト、バス・ランズドルプらがいる。[220] [221]
関係団体
宇宙植民地化に貢献する組織には以下のものがあります。
- 全米宇宙協会（NSS）は、地球外の繁栄したコミュニティで人々が生活し働くというビジョンを持つ組織です。NSSは、宇宙居住に関する全文記事や書籍の膨大なライブラリも維持しています。[222]
- スペースフロンティア財団は、宇宙開発に関する強力な自由市場、資本主義的見解を含む宇宙擁護活動を行っています。
- 火星協会はロバート・ズブリンの火星直接計画と火星への移住を推進しています。
- 宇宙移住研究所は、私たちの人生の中で宇宙の植民地化を実現する方法を模索しています。[223]
- SpaceXは、火星への長期的な人類の居住を可能にすることを明確な目的として、大規模な宇宙飛行輸送インフラを開発している。 [224] [225]
- 宇宙研究所は、宇宙居住地、特にオニール・シリンダーの研究に資金を提供しています。
- 文明救済同盟は、月や地球から離れた他の場所に人類文明のバックアップを確立する計画を立てています。
- アルテミス計画は民間の月面基地を建設する計画である。[2]
- 英国惑星協会（BIS）は、火星植民地、将来の推進システム（ダイダロス計画を参照）、テラフォーミング、他の居住可能な惑星の発見など、宇宙の探査と利用に関するアイデアを推進しています。 [226]
- 2013年6月、BISは、ジェラルド・オニールの1970年代の宇宙コロニー研究を、それ以降の進歩を踏まえて再検討するSPACEプロジェクトを開始しました。この取り組みの進捗状況は、2019年9月のBISジャーナルの特別版で詳しく紹介されました。[227]
- アスガルディア（国家） -宇宙条約によって課せられた制限を回避しようとしている組織。
- キプロス宇宙探査機構は、宇宙探査と植民地化を推進し、宇宙における協力を促進しています。
宇宙居住地の地上類似物
多くの宇宙機関は、地球上に高度な生命維持システムをテストするための施設である「テストベッド」を構築していますが、これらは恒久的な植民地化ではなく、長期間の有人宇宙飛行のために設計されています。
- 自給自足の居住地と同様のものを建設する最も有名な試みは、地球の生物圏を複製しようとしたバイオスフィア2です。
- BIOS-3はもう一つの閉鎖型生態系で、1972年にシベリアのクラスノヤルスク市で完成しました。[228]
- 火星砂漠研究ステーションにも同様の理由で居住地があるが、周囲の気候は厳密には居住に適さないわけではない。[229]
- デヴォン島 火星北極研究ステーションは、地球外基地の建設と運用の練習にもなります。[230]
メディアとフィクション
宇宙居住地はSF ストーリーの定番要素ではあるが、居住可能な世界の開拓と占領という社会的または実用的なテーマを探求するフィクション作品はより稀である。[要出典]
- ソラリスは居住惑星の宇宙植民地化に対する批判で知られている。ある場面で登場人物の一人がこう言う。 [231]
私たちは人道主義的で騎士道精神にあふれています。他の種族を奴隷にするつもりはなく、単に私たちの価値観を彼らに伝え、その代わりに彼らの遺産を引き継ぎたいだけです。私たちは自分たちを聖なる接触の騎士だと考えています。これもまた嘘です。私たちは人間だけを求めています。他の世界は必要ありません。必要なのは鏡です。(§6:72)
2022年、ルドルフ・ヘルツォークとヴェルナー・ヘルツォークは、ルシアンヌ・ワルコヴィッツとともに『ラスト・エグジット：スペース』という詳細なドキュメンタリーを発表しました。[232]
参照
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人類がいつか
絶滅
レベルの
出来事
に直面することは、物理法則と同じくらい避けられないことです。…私たちは、
地球温暖化
、
兵器化された微生物
、
新たな氷河期の到来、
イエローストーン国立公園の地下にある超巨大火山
が長い眠りから目覚める
可能性、新たな
隕石や彗星の衝突、…地球の軌道を横切る数千の地球
近傍天体（NEO）
の1つによる脅威に直面しています。…生命は、単一の惑星に置くにはあまりにも貴重です。…おそらく、私たちの運命は、
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さらに読む
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- シードハウス、エリック (2009)。『火星の前哨地：火星に人類の居住地を設立する課題』。英国チチェスター：Praxis Publishing Ltd.書誌コード：2009maou.book.....S. ISBN 978-0-387-98190-1。
{{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)。 - シードハウス、エリック（2012年）。『惑星間前哨基地：外惑星探査における人類と技術の課題』ベルリン：シュプリンガー。ISBN 978-1-4419-9747-0。
- キャメロン・M・スミス、エヴァン・T・デイヴィス（2012年）。『地球外移住：人類の適応と宇宙植民地化』ベルリン：シュプリンガー・フェアラーク。ISBN 978-1-4614-1164-2。
- ビデオ
- リース、マーティン（2017年3月）。宇宙探査と植民地化におけるいくつかの重要な問題についての短い講演。2021年12月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 Casina Pio IVの公式YouTubeチャンネルに投稿されました。
- サーモント、イーグル（2018 年 12 月）。ハイフロンティアの開拓。 誰にとっても手頃な宇宙飛行は、宇宙文明を築く鍵です。Vimeo に投稿されました。
Wikiquote には、宇宙植民地化に関連する引用があります。