夢の宇宙エンジン「EMドライブ」

Posted by moonrainbow on 03.2018 科学   0 comments   0 trackback
燃料いらずの夢の宇宙エンジンを第三者がはじめて検証

NASAが開発中のEMドライブのイラスト
NASAが開発中のEMドライブのイラスト。(IMAGE BY ISTOCK, GETTY IMAGES)

物理法則に反すると言われるNASAの「EMドライブ

 宇宙旅行は大変です。重い宇宙船に貨物、そして人間を打ち上げ、それなりの速度で別の惑星まで飛行し、欲を言えばねらった目的地でちゃんと停止したい。それには莫大な量の推進剤が必要になります。残念ながら、現在のロケットではおよそ非現実的です

 しかし、燃料を使わずに推力を得られるエンジンがあれば、話は別です

 まるで夢のような話に聞こえるけれど、NASAの研究所イーグルワークスは、まさにそのようなエンジンを製作しようと試験を重ねてきました。物理法則に反するとも言われるその装置は、「EMドライブ」と呼ばれ、燃料を使わず、密閉された円錐形の容器の中でマイクロ波を反射させるだけで推力を得るとされています

 いわば、スター・ウォーズの宇宙船ミレニアム・ファルコンが、ハン・ソロ船長がダッシュボードに頭突きをしただけで飛ぶというようなものです。奇妙な話に聞こえるのは当然です

 EMドライブについては、2016年末にも、NASAが最新試験結果を発表して話題になりました。そして今度は、NASAとは無関係のドイツの研究者たちが独自にEMドライブを製作し、NASAが成功したと主張する実験の結果を検証し、報告しました

 その内容は、最近開催された宇宙推進会議の記録によると、「推進力は、EMドライブから発生したのではなく、何らかの電磁相互作用による」というものです

 ドイツにあるドレスデン工科大学のマーティン・タジマール氏率いるグループは、様々なセンサーや自動の機器を取り付けた真空槽の中に、EMドライブを入れて試験を行った。そうやって、振動や熱、共鳴、その他推力を発生させそうな要因をほぼ全てコントロールできたものの、地球の磁場の影響は完全には遮断できなかった

 EMドライブ内でマイクロ波の反射が起こらないような状態にして、試験装置のスイッチを入れたが、EMドライブはそれでも推力を得ていました。これはおかしい。NASAの説明が正しければ、推力は発生しないはずです

 研究者が出した暫定的な結論は、真空槽の中の電気ケーブルに地球の磁場が影響を与えたため、推進力が測定されたというものでした。ほかの専門家も、この結論に同意しています

「EMドライブの場合、実験でわずかに確認された推力は、地球の磁場との相互作用によるというのが有力な説です」と、自らも独自の推進装置を開発している米カリフォルニア州立大学フラトン校のジム・ウッドワード氏はコメントしています

 地球の磁場の影響を受けずに試験を行うには、ミューメタルという合金で作られた磁気シールドの中にEMドライブを密閉する必要があります。だが、イーグルワークスが行った試験でも、このような磁気シールドは使われていなかった。つまり、イーグルワークスの試験結果が磁場の影響を受けていた可能性を否定できないのです

 ドレスデン工科大学の報告は、EMドライブの概念自体に冷や水を浴びせるような内容ですが、最終的な結論とするにはまだ早いとウッドワード氏は考えています。ミューメタルの磁気シールドは別としても、ドレスデンの試験はかなり低い出力で行われていました。そのため、「本当に推進力が発生していたとしても、ごくわずかで、ほかの雑音にかき消されてしまう可能性もゼロではありません」と、ウッドワード氏は言う

 したがって、もっと出力を上げた試験を行えば、論争に決着をつけてくれるかもしれないのです

2018年5月25日
ナショナル ジオグラフィック日本版より

スティーブン・ホーキング博士の「宇宙の永遠の膨張と安定」

Posted by moonrainbow on 13.2018 科学   2 comments   0 trackback
スティーブン・ホーキング博士の最後の論文が発表されました

ホーキング博士

2018年3月に亡くなったスティーブン・ホーキング博士の最後の仕事が発表されました

 『Journal of High Energy Physics』に掲載されたのは「A Smooth Exit from Eternal Inflation?(永遠の膨張からの滑らかな出口?)」という論文です。2017年オンラインで公開されたもので、査読を受けて掲載に差し支えないと確認された以外、大きな変更はありません

宇宙の性質に関する論文

 論文は宇宙の性質について論じています。多くの科学者の仮説によれば、ビッグバンが生じた直後に宇宙は光よりも速く風船のように膨張したという

 このプロセスを宇宙のインフレーション(膨張)というのですが、量子力学的な小さく、無作為なエネルギーの揺らぎが凝集した部分と虚空を作り出し、やがて宇宙という巨大な構造を作り出したのです

 一説によると、インフレーションが継続している場所と、その間に安定したポケットとしてインフレーションしていない宇宙(我々の宇宙など)が存在します

 このような泡のそれぞれが、より壮大で絶え間なく膨張する多元的宇宙の中にある一つ一つの宇宙であるというのです

ホーキング博士1
image credit:wikipedia

多元的宇宙が有する無限の予測不能性に疑問

 ホーキング博士と共著者であるベルギー、ルーヴェン大学のトーマス・ヘルトーク氏は多元的宇宙が有する無限の予測不能性が気に入らなかったのです

 そこでその挙動を単純化したモデルと数学的アプローチを考案し、あり得る多元的宇宙の数を大きく制約しようと試みました。その結果、残ったのが我々のものと似た物理が働く宇宙です

 「このことは、永遠のインフレーションによって、インフレーション宇宙領域で隔てられたパッチ状の泡モザイク構造を持つ、非常に不規則な宇宙が生じるという広く普及した考えに対して疑問を突きつける」と論文では述べられています

ホーキング博士2
image credit:youtube

 論文はあくまで理論的なものにしか過ぎず、それを物理的には検証できないのです

 だが理論物理学とはこういうものだ。理論物理学者は、数学を用いて、宇宙に関する壮大な問いに答えようとします

 彼らが考案するアイデアは、誰かがそれが発展させ、実験によって検証可能な予測をなしてくれることを期待して提唱されます

 ホーキング博士は人生最後の年になっても、宇宙を理解するために最新の理論に挑戦し続けていました。その前向きな姿勢はホーキング博士がホーキング博士である所以なのかもしれないのです

References:europa

2018年05月05日
カラパイアより

「ミクロ-11(Micro-11)」ミッション

Posted by moonrainbow on 23.2018 科学   2 comments   0 trackback
まもなく国際宇宙ステーションに大量の人間の精子が到着して無重力空間での能力が試されます

人間の精子

NASAはついに宇宙へ向けて人間の精子を放つ

 「ミクロ-11(Micro-11)」ミッションでは、スペースX社のファルコン9に搭載される補給カプセル「ドラゴン」に、人間と牛の冷凍した精子を大量に積み込むことを予定しています

 それらは国際宇宙ステーション(ISS)に持ち運ばれた後で解凍され、無重力空間における移動能力や、卵子に結びつく能力が調査されますう。

無重力が人間の精子に与える影響を調査

 ウニと牛の精子を用いた先行研究は、微重力下では移動の開始が早まることを示唆しています

 一方で、融合へと至るステップはよりゆっくりと起こるか、まったく起こらない。この段階での遅れや問題は、中での受精を妨げる可能性もあります

人間の精子1
顕微鏡を通してみた牛の精子
image credit:NASA

 NASAは人間の精子とともに牛の精子も宇宙へ打ち上げていますが、それは牛細胞が人間の精子よりも活動や外見が一貫しているからです

人間の精子と並行して研究することで、おかしな挙動が観察された場合に、それが特定の精子サンプルに由来するものなのか、微重力の影響なのか判断することができます

人間の精子2
ミクロ-11実験の為の精子サンプルがフロリダのケネディー宇宙研究所に送られた。研究者たちは国際宇宙ステーションへの運ぶための準備をした。
image credit:

宇宙空間での愛し合うカップルの為に

 この実験が行われることは、遅かれ早かれ宇宙空間での性行為が現実になるであろうことをNASAが認知するようになったこととほぼ同義です

 アメリカやロシアの宇宙飛行士同士が宇宙空間で愛を深めているという噂はいくつもありますが、それが公式に認められたことはないのです

 現在ISSには男性の宇宙飛行士が6名滞在しており、わざわざ多額の資金を投じて地上から打ち上げなくても安く精子を入手できるのでは?と思うのですが、宇宙飛行士たちにはいろいろ事情があるのでしょう

 宇宙ステーションに送られた精子は最終的にカンザス大学に送り戻され、さらに詳細な研究をされることになります

2018年04月14日
カラパイアより

AIで「地球外生命体」を探すプロジェク

Posted by moonrainbow on 22.2018 科学   0 comments   0 trackback
AIで「地球外生命体」を探すプロジェクトが英大学で始動

地球外生命体
Syda Productions / Shutterstock.com

人工知能(AI)を用い、地球外生命体を探すプロジェクトが進んでいます。英国のプリマス大学の研究者らはテクノロジーを用い、生命の存在が可能な惑星を突き止めようとしています

研究チームは2018年4月にリバプールで開催される研究者会議「EWASS」を前に、Eメールによる取材に回答しました。プリマス大学の「Centre for Robotics and Neural Systems (CRNS)」プロジェクトを率いるChristopher Bishopは「ニューラルネットワークを用い、生命の存在に適した条件を持つ惑星(ISV)を探そうとしている」と述べました

CRNSは次の惑星を生命の存在可能性を持つ惑星とみなしています。それは、地球や初期の地球、火星、金星、土星の惑星のタイタンといった5つの星たちです。ニューラルネットワークは人間の脳を模倣したコンピュータシステムです

このシステムを活用し研究チームは惑星の特徴をパターン認識し、候補となる惑星を探そうとしています。アルゴリズムのトレーニングには、NASAの「ゴダード宇宙飛行センター」の「Planetary Spectrum Generator (PSG)」のデータを用いたという事です

PSGは5つの惑星の高精細画像データを持っており、そこから各惑星の居住性評価の指標が得られます。研究チームはこのデータの分析を通じ、これまでになかった生命の存在可能性の根拠となる指標を導き出そうとしています

プロジェクトを統括するAngelo Cangelosiによると、「このメソッドにより有望な惑星を発見するためのカテゴリ分けが、格段に進むことになる」という。得られたデータが将来的にNASAの「ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡」を用いた調査や、欧州宇宙機関(ESA)のミッションで使用されることも視野に入れているとCangelosiは述べた

「地球外生命体の発見プロセスにおいて、AIは大きな役割を果たすことになります。これまでの人類の能力を超えた新たな発見を、ニューラルネットワークを用いた研究が可能にする」とBishopは述べました

2018年4月14日
Forbes JAPANより

次期惑星探査衛星「TESS」

Posted by moonrainbow on 04.2018 科学   0 comments   0 trackback
NASAの次期惑星探査衛星「TESS」は2018年4月打ち上げへ準備中

次期惑星探査衛星「TESS」
 
NASAが準備をすすめる、次世代宇宙望遠鏡の「トランジット系外惑星探索衛星(TESS)」。これがフロリダに到着し、2018年4月の打ち上げを待つことになりました
 
TESSはその名の通り、トランジット法にて太陽系の外の惑星を探査する人工衛星です。トランジット法とは惑星が主星の前を通り過ぎる時の明るさの変化を利用して、惑星を探すというもの。なお、TESSの製造はオービタルATKが担当しました
 
TESSは2年間にわたり、太陽系に近くまた明るい20万以上の惑星系を調査する予定です。現在稼働している「ケプラー宇宙望遠鏡」はこれまで2500個近くの系外惑星を発見してきましたが、TESSも数千個の系外惑星の発見が期待され、さらに詳細な調査は「ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡」でも行われます
 
なお、TESS打ち上げはケネディ宇宙センターより、スペースXの「ファルコン9」ロケットで4月16日以降に実施される予定です
 
Image Credit: NASA

2018年2月16日
Soraeより
 

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