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科学者たちは積極的に現実を構築しています

May 19, 2023

科学者たちは、SF のトラクター ビームを現実に実現することに取り組んでいます。

研究者らは、電子ビームを使用して反対の電荷を生成し、物体をビームに引き寄せて操作することを計画している。

目標は、地球の周りで増え続ける宇宙ゴミを削減する安全かつ効果的な方法を見つけることです。

ある程度の SF に詳しい人なら、おそらくトラクター ビームのことを知っているでしょう。 フィクションでは、不正な物体や敵対する宇宙船をつかんで移動させるためによく使用されますが、通常は、何かを包み込み、所定の位置に保持するために宇宙船から発射される何の変哲もない光線で構成されています。

ここに、未来技術の背後にある「科学」についての手を振りながらの説明を挿入します。

しかし、その説明は近い将来、あまり曖昧なものではなくなるかもしれないし、この技術はそれほど将来性のないものになるかもしれない。 なぜなら、実際のトラクタービームは現在、コロラド大学ボルダー校で開発中であり、最終的には宇宙ゴミの浄化に役立つことを目標としているからです。

宇宙ゴミは深刻な問題であり、私たちが宇宙に物体を打ち上げ続けるにつれて、その問題は日に日に深刻になってきています。 「スペースデブリの問題は、一度衝突すると、さらに多くのスペースデブリが発生することです」と、ジュリアン・ハンマール博士は言う。 プロジェクトに取り組む学生がプレスリリースで述べた。 「別の衝突を引き起こす可能性が高まり、さらに多くの破片が発生することになります。カスケード効果があります。」

しかし、スペースデブリの問題は、適切に処分するために収集して除去することが非常に難しいことです。 小さなロボットを宇宙に送り込んでゴミをすくい上げて送り返すことはできません。なぜなら、宇宙ゴミをただ掴むことはできないからです。 ほとんどの場合、非常に速く動いており、それがどのように動いているかを正確に予測して、それを捕まえる準備をするのは非常に困難です。 残念ながら、ジャンクを物理的に取得するために送信したものはすべて攻撃を受け、さらにジャンクそのものになる可能性が高くなります。

それで、トラクタービームに入ります。 何かに向かってビームを発射してそれを掴むことができれば、その危険のほとんどは回避さ​​れます。 この技術に取り組んでいるチームは、基本的に静電気の非常に強力なバージョンのように機能する「電子ビーム」の作成を目指しています。

研究者でこのプロジェクトのリーダーであるハンスペーター・シャウブ氏は、「私たちは引力または反発する静電力を作り出している」とニュースリリースで述べた。 「スタートレックに登場するトラクタービームに似ていますが、それほど強力ではありません。」

その技術をテストするために、チームはプラズマと宇宙船間の相互作用のための静電気帯電研究所 (ECLIPS) と呼ばれる装置を使って作業を行ってきました。 それは基本的に、私たちの惑星の周りのスペースデブリで最も満ちている領域をミニチュアで模倣した小さな部屋です。

その部屋では、スペースデブリを表す小さなブロックに電子ビームを発射することで、アイデアを実行に移すことができます。 これにより、破片はわずかにマイナスに帯電し、トラクタービームはわずかにプラスに帯電します。 そして、反対側の帯電物が引き寄せられると、トラクタービームは牽引作業を開始できます。 研究チームは、数トンの衛星を2~3か月かけて約200マイル牽引できると見積もっているが、それほど速くはないが、十分な速さになるだろう。

しかし、たとえ技術を簡単にスケールアップできたとしても、研究者たちはこれを SF の概念から現実に持ち込むには多くの問題に直面しています。 つまり、地球の周囲の環境は、太陽から吹き出される高エネルギー粒子の流れである太陽風の不安定なリボンで満たされているということです。 すべてのジャンクが存在する宇宙領域は、地球の表面をこれらの粒子から遮蔽する磁場の外側にあるため、ビームの有効性が損なわれる可能性があります。

「それが、このテクノロジーを非常に困難なものにしているのです」と、同じく博士号を取得したケイリー・チャンピオン氏は言う。 プロジェクトに取り組む学生がプレスリリースで述べた。 「地球低軌道、静止軌道、月周回ではプラズマ環境が全く異なります。それに対処しなければなりません。」

つまり、SF が本当に現実になるまでにはまだかなりの道のりがありますが、それは私たちが思っているよりも近づいています。 トラクタービーム、発動。

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