え、もう!?中国の有人月面着陸もまだなのに、宇宙採掘ロボットがもう登場!?ちょっと早すぎない?加速しすぎ!?
確かにそう見えるかもしれませんが、中国は2030年までに有人月面着陸を目標に掲げているので、現実的な動きとも言えます。
しかも2024年には、天舟8号貨物宇宙船で月の土レンガ(建材)を中国宇宙ステーションに送り、テストまで行っているんです!
つまり、月面での居住や鉱物採掘は、既に視野に入っている計画の一部なんです。
一方、お隣のアメリカは…? まだ月面帰還で苦戦中!?一体どうなっているのか、詳しく見ていきましょう!
中国チーム、宇宙採掘ロボットを開発!
深宇宙探査実験室からの情報によると、中国チームが多機能統合型宇宙採掘ロボットを発明したとのこと!これは喜ばしいニュースです。なぜなら、これからの時代、宇宙資源の採掘は必然だからです。
しかも月には、世界を変える可能性を秘めた、ユニークな鉱物がたくさん眠っているんです!どんな鉱物があるのかというと…
数えきれないほどたくさんあります!例えば、斜長石やカリ長石に含まれるナトリウム、カリウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、ケイ素。KREEP岩に含まれるREE(希土類元素)、ウラン、トリウム、カリウム、リン。
かんらん石に含まれるマグネシウムや、輝石に含まれるマンガン、クロム。そして、月の玄武岩に含まれるチタン鉄鉱、クロム鉄鉱に含まれる金属元素の鉄、チタン、クロムなど、どれも重要な探査・利用対象です。その他にも、リン酸塩鉱物には希土類元素やハロゲン元素などが豊富に含まれています。
中でも特に注目されているのが、月面を覆う大量の「ヘリウム3」!これは、現段階の人類にとっては「手の届かない夢」のような存在です。なぜなら、地球上にはほとんど存在しないからです。だからこそ、人類は月面に目を向けているのです。
「ヘリウム3」は核融合燃料の一種で、地球上の総量は500kg以下とされています。しかし、太陽風によって月面には100万トン~500万トンもの「ヘリウム3」が堆積していると推定されています。もしこれを手に入れることができれば、地球に持ち帰ることで、地球のエネルギー構造を大きく変える可能性があるのです!
つまり、「ヘリウム3」は未来の資源争奪戦の火種になる可能性すらあるのです。しかし、そのためには採掘する能力が必要です。そして中国は、この分野で「破砕法」という新たな技術を提案しています。これは、機械的に破砕することで、常温で気泡として貯蔵されているヘリウム3を抽出する方法で、高温に加熱する必要がないという画期的な技術です。
さらに、チタン鉄鉱は弱磁性を持っているため、磁気選別によって他の月の土粒子と分離しやすく、月面での原位置採掘に適しています。
つまり、方法論は既に確立されており、今後は中国が月面で鉱物採掘を行うだけで、「ヘリウム3」の抽出も非常に容易になるのです。
そこで必要になるのが、鉱物を採取・抽出するための道具ですよね?中国チームは既に準備万端!太陽採掘ロボットの研究を進めています。今回発表されたのは、中国鉱業大学の劉新華チームが開発した、革新的な発明「多機能統合型宇宙採掘ロボット」です!
この六輪ロボット、一体どれほど凄いのか?
公開されたロボットの画像を見ると、かなり高性能なようです。月面の過酷な環境下でも、様々な状況に対応できる設計になっているようです。
六輪ロボットの本体構造には、軽量で高靭性、高安定性を備えた新型のアルミニウム基炭化ケイ素複合材料が使用されており、宇宙空間の極端な温度差や放射線環境から保護するのに役立ちます。
各車輪は独立した駆動モーターを持ち、車輪基部はチタン合金材料、車輪はニッケル基チタン形状記憶合金材料で作られています。
差動システムは、ロボットが作業環境に応じて移動モジュールの構造形状を調整し、月面や小惑星表面などの地形に適応できるようにします。
把持用ロボットアームは多関節設計で、各関節は独立した駆動モーターで制御されます。多自由度カメラが把持用ロボットアームに取り付けられており、多自由度で調整可能な機械式掘削機構により、さまざまな深さと角度での掘削作業が可能です。先端のスクリュービットは高強度合金材料で作られており、硬い岩石表面にも簡単に穴を開けることができます。
ドリル筒とドリルビットはソケット設計になっており、必要に応じて異なる仕様のドリルビットを簡単に交換できます。
ロボットは、環境認識モジュールで収集した情報に基づいて、掘削位置と方向をリアルタイムで調整します。このモジュールには、メインカメラと基部が含まれています。
メインカメラは高解像度センサーと高度な画像処理アルゴリズムを使用し、基部はカメラが水平方向と垂直方向に回転運動するのを助け、位置とナビゲーションモジュールはロボットの位置、速度、姿勢情報をリアルタイムで収集します(深宇宙探査実験室からの引用)。
つまり、基本的な紹介状況から判断すると、月面でほぼ「航行の自由」を実現できると言えるでしょう。構造図を見ても、その機能性は非常に高く、特に独立性と構造性が非常に優れています。これなら、月面での採掘難易度はそれほど高くないはずです。
もちろん、今回公開されたのは、中国が開発しているロボットのほんの一部に過ぎないかもしれません。未来の採掘は大規模に行われることになるでしょうから、これだけでは到底足りません。今後、さらに多くの情報が公開されることを期待しましょう!
ただし、採掘の時代が到来する前に、中国は基地建設や有人月面着陸などの問題をすべて解決し、有人月面着陸が常態化してから採掘を行う必要があるでしょう。なぜなら、せっかく採掘した資源を他の国に奪われてしまっては意味がないからです!笑
一方、世界に目を向けると、アメリカは常に中国と有人月面着陸の「競争」を繰り広げています。私たちは競争しようとは言っていませんが。
アメリカは常に中国を「目の上のたんこぶ」のように思っており、中国よりも先に有人月面着陸を達成しようとしています。しかし、中国の計画が順調に進みすぎた結果、アメリカは焦りを感じているようです。
アメリカはまだ月面帰還で苦戦中
アメリカの月面着陸計画は、なかなか順調に進んでいません。何度も延期され、問題が発生してもなかなか解決できず、アメリカがいつ月面帰還を達成できるのか、見当もつかない状況です。
しかし、アメリカが努力しているのは事実です。ただ、その努力が実を結ぶかどうかは別の話です。無駄な努力も存在するからです。
アメリカの月面着陸計画の現状を見ると、最大の難点は、結局のところお金と技術の問題です。
お金:アメリカはこれ以上お金を投入したくないと考えています。高額なコストに息苦しさを感じており、ミッション全体が過負荷状態で稼働しています。そのため、月面帰還計画はますます困難な状況に陥っています。
技術:最も分かりやすいのは、オリオン宇宙船の問題です。断熱材の問題は1号ミッションで発生しましたが、その後も解決されていません。2024年末に再び延期を発表した際も、再突入プロセスを部分的に修正するとしか言っていません。
これではまた延期になる可能性もあります。その他にも、月面着陸機、月面車、宇宙服などの問題も延期されています。これらはすべて技術的な問題が原因で延期されているのです。
つまり、アメリカがいつ月面着陸を達成できるのか、正確な時期を予測することは、アメリカ自身にもできないのです。
アメリカはまだ月面帰還で苦戦中です。頑張ってほしいですね。一方、中国のプロジェクトは超先行的に計画が進められており、今回の宇宙採掘ロボットはそのほんの一例に過ぎません。