ラテンアメリカは 30 日で木星に到達し、宇宙での豊かさを求めています

ヒスパニック以前のアメリカは、古代天文学において洗練された理論を生み出しました。マヤ、アステカ、インカは、惑星、星、天体、星座の動きを記述し、決定するための表、カレンダー、および非常に正確なシステムを所有していました.古代の 3 つの帝国すべてより前に存在したオルメカでさえ、星に関する正確な知識について 1 人および多くの考古学者を困惑させる遺物を残しました。今日、現代の科学者やエンジニアは、前例のない天文学的な精度を反映したアメリカ大陸の古代帝国の建築的および技術的偉業について戸惑い続けています。

ヒスパニック以前の 3 つの強力な帝国からの豊かな文化的、天文学的、工学的遺産、地域全体での創造的な成果の証であるにもかかわらず、ラテンアメリカのほんの一握りの科学者とエンジニアだけが地球低軌道を超えた現代の宇宙ミッションに参加しています。

 Time Machine (2017). Marco Vargas.

この物語は、何千年にもわたってたどることができるラテンアメリカでの火の再燃についてです。この物語は、木星に短時間で到達するために小型の推進剤なしのミッションを大胆に展開しようとする人々についてのものです。現在、木星への往復旅行には何年もかかり、より深いポケットと予算がかかるため、木星に迅速かつ推進剤なしで到達することに成功すれば、太陽系の広大な距離を数分の1の費用で移動することの意味についての理解が変わる可能性があります。 .

JOVE: 先駆的な無推進ミッション

木星観測速度実験 (JOVE)は、太陽風の運動量、速度、および方向を推進力として使用し、30 日で木星系に到達する新しい太陽光発電ミッションです。太陽風は、太陽から継続的に放出されるプラズマと電離（荷電）ガスの急増であり、強度、密度、組成はさまざまですが、太陽系全体に常に存在しています。

JOVE は、米国とラテンアメリカ (エクアドルとコスタリカ) の科学者とエンジニアの学際的なチームによって提案されています。彼らは、アメリカ航空宇宙研究所 (AIAA) の原子力未来飛行推進委員会で実用惑星間推進グループを構成しています。

 JOVE rendering. Image credits: B. Freeze, J. Greason, R. Nader et al.

JOVE は、直径 9 メートルの高温超電導コイルを 2 つ含むコンパクトな 16U マイクロ衛星アーキテクチャで設計されます。これらのコイルは、「Wind Rider」推進システムを作動させる役割を果たします。 Wind Rider システムは、地上で実験的に実証されています。このミッションでは、探査機は超伝導コイルを使用して大きな回転磁場 (RMF) を生成し、推力のために太陽風と相互作用し、減速のために木星の高密度磁気圏と相互作用します。

JOVE のハードウェアのほとんどは、エクアドル市民宇宙局 (EXA)によって構築されます。EXA は、Cubesat 向け の最高のエネルギー密度のバッテリー(350Whr) を含む、Cubesat 市場向けの強力でコンパクトなハードウェアの設計に豊富な経験を持っています。このタイプのバッテリは、テレメトリ ビーコンを操作してデータを測定および送信します。さらに、小さな科学ペイロードには、カリフォルニア大学バークレー校で開発された SPAN-Ai センサーが含まれ、太陽風の速度と木星の磁気圏の高密度プラズマを研究します。また、木星を捉えるためのリアビューカメラも含まれます。

 JOVE's schematics. Image credits: B. Freeze, J. Greason, R. Nader et al.

JOVE の打ち上げは、2023 年 11 月 2 日または 2024 年 12 月 7 日に木星が太陽の正反対にあるときに発生し、重力パチンコ (重力アシスト) なしで Wind Rider 推進システムを作動させる必要があります。その後、JOVE は cis-lunar 軌道に投入されるか、太陽側 60 ～ 90K km の遠地点から従来のロケット ランチャーによって展開されます。宇宙に入ると、JOVE は 2 つのコイル内の RMF を起動し、ソーラー パネル アレイとサンシェードを展開します (一定の距離でコイルを保護するため)。チームは、JOVE の Wind Rider が宇宙船を 300 km s-1 に近い速度まで加速することを期待しています。

 JOVE rendering. Image credits: B. Freeze, J. Greason, R. Nader et al.

ロニー・ネイダー

宇宙を旅する種になるのに近道はありません。宇宙推進力の向上は、多惑星化の核心です。 Ronnie Nader 司令官によると、私たちは、はるかに短い時間と大幅に少ないコストで外惑星に行くことができる実用的な推進システムの構築とテストを開始する必要があります。ネーデル司令官は、エクアドルで最初で唯一の宇宙飛行士であり、エクアドル空軍 (FAE) の支援を受けて GCTC ( ASA / T 学位 - Advanced Suborbital Astronaut Trained ) での宇宙飛行士訓練を完了した近代史上初の民間人です。彼は 2007 年の訓練の後、グアヤキルに本部を置くエクアドル民間宇宙局 (EXA) を設立し、その宇宙運用ディレクターを務めてきました。 Nader は、アメリカ航空宇宙学会 (AIAA)、国際宇宙連盟 (IAF) 宇宙セキュリティ委員会、国際宇宙科学アカデミーなどで複数の上級会員を保持しています。

2019 年、Nader は AIAA の原子力および将来推進委員会で実用的な惑星間推進ワーキング グループを作成し、現実的な時間枠で高度な推進システムを開発しました。 Nader のインスピレーションは、ラテンアメリカでの専門的および起業家としての経験から生まれました。宇宙で高度な科学的研究を行うための数百万ドルの予算とインフラがないため、ネイダーは利用可能なものに対して機知に富み、創造的でなければなりませんでした。

Nader 氏は、COVID-19 パンデミックのピーク時に、実用惑星間推進グループ チームの残りのメンバーを採用しました。彼らはさまざまなコンセプトに取り組み始め、特定のルールに従いました。このグループのルールは次のように要約できます。革新的な概念はすべて、地上および宇宙でシミュレート、作成、またはテストされた前例に基づいて数学的に証明され、構築されなければなりません。しかし、もっと重要なことは、グループは証明された現代物理学の法則を使用しなければならないということです。

「惑星は成長しないことを指摘することは重要です。人口はそうです」とネーダーは言いました。 「さらに、地球が生み出すものはすべて人間の野望の限界です。しかし、これは真実である必要はありません。太陽系の豊かさは、私たちの生活を単一惑星経済から複数惑星経済へと変える可能性があります。これらの富は、時代遅れになるまで貧困の概念を再定義する可能性がありますが、それは貧困に到達できた場合に限られます.実際には、宇宙ビジネスの現在の課題は、往復に 10 年かかることです。資金を調達できるように、手頃な価格にする必要があります。では、成長しつつある種がまもなく生態学的ニッチを完全に占有することになるので、太陽系の宝物を私たちの手の届くところにあると考えてみませんか?単一の鉱物がラテンアメリカの経済発展に大きな影響を与える可能性があります。」

Nader は明らかなことを指摘します。ビジネスは、利益を得ることなくすぐに倒産する可能性があります。最も寛容な投資家、起業家、潜在的な顧客でさえ、多惑星経済に内在する長期的な考え方はまだ行き過ぎている可能性があります。宇宙での JOVE のテストは、贅沢品としての深宇宙から、ますますエネルギーを必要とする文明に必要なものとしての深宇宙へと会話を再構築しようとするチームにとって足がかりとなるでしょう。この再構成には、従来の宇宙機関と大規模で資金力のある企業のみが地球低軌道を超えて複雑な科学ミッションを展開できるという認識を調整する必要があります。

限られた天然資源と、リチウムや塩などの貴重な鉱物が豊富なラテンアメリカ地域にとって、手頃な価格で広大な世界に足を踏み入れる機会は簡単に売れるように思えます.残念ながら、必ずしもそうであるとは限りません。

「ロケットは常に、惑星間旅行のデフォルトの解決策と考えられてきました。しかし、人類の宇宙の歴史を通して、多くの技術的および工学的決定は、実用性を犠牲にして政治的な意味合いや関心をそれに結びつけてきました.私たちは、当初の意図どおりに工学的および科学的設計に忠実であり続けたいと考えています。

チームは、民間部門からの資金で JOVE の立ち上げに資金を提供することを期待しています。

ハイメ・ハラミロ

ハイメ・ハラミロにとって、ラテンアメリカの惑星間科学ミッションを実用化することは不可欠です。 Jaramillo は、 EXAの宇宙運用副局長であり、キトに拠点を置く量子航空宇宙研究所 (QAS ) の CEO です。

「このグループで働くこと、特に太陽系の実用的な推進システムを研究できることを光栄に思います。鉱物を地球に持ち帰る採掘探査ミッションをより迅速に開発する方法を検討してください。投資したい地域の誰にとっても素晴らしいビジネスになる可能性があります。」

Jaramillo は、JOVE に取り組むことで、知識を伝達することの価値をすでに目の当たりにしています。

「現在、深宇宙通信は、NASA の深宇宙ネットワーク (DSN) や近宇宙ネットワーク (近宇宙ネットワーク) など、確立された宇宙機関に結び付けられたわずか 2 つのシステムによって先導されています。しかし、これらのシステムでの予約とスケジューリングは、従来はほんの一握りのミッションしか提供してこなかったため、うまく拡張できないため、ロジスティクス上の悪夢をもたらします。スロットを予約するための待ち時間は、多くの場合、何十年にもわたります。したがって、惑星間旅行の実用化は、これらの大規模で確立されたシステムから独立して、地上システムで独立して作業を開始する必要があることを意味します。それは、JOVE の設計に取り組んでいるうちにすでにわかっていることです。得られた教訓はすでに将来に役立っており、この使命に焦点を当てることは重要です。」

アドルフォ・チャベス・ヒメネス

コスタリカの宇宙システム エンジニア、教授、研究者である Adolfo Chaves Jiménez は、不可欠でやりがいのあるミッション コンポーネントである JOVE のナビゲーション チームの一員です。宇宙船の向きは、そのダイナミクス、ナビゲーション、および制御に直接的かつ深く影響します。推進剤がなければ、JOVE は太陽風のさまざまなパラメータで高速で航行し、JOVE の機動性を予測することは特に難しくなります。実用的なナビゲーションを生成するために必要な多くのパラメーターは、ミッションが開始されたときにのみわかります。

Chaves は、宇宙船の向きと軌道力学の両方の専門知識を持っています。不明な点はありますが、ナビゲーション チームの一員としての彼の役割は、ミッション全体の方向を決定する搭載センサーと軌道ミッション ソフトウェアを開発して監視し、JOVE が最終目的地に確実に到達できるようにすることです。

「概念的および技術的な観点から解決しなければならないことがたくさんあります」と Chaves 氏は説明します。 「しかし、私たちはすでに存在する実績のある原則とシステムを使用して、効率的なデザインの考え方を適用し、それをテストしています。」

Chaves 氏にとって、インターネットと計算、ソフトウェア、およびシミュレーションの進歩により、宇宙の専門家が協力して訓練を受ける方法が変わりました。近接性は、他の人と効果的に作業することを妨げるものではなくなりました。

「高レベルの宇宙ミッションのスキルと能力は、世界中に均等に分布していると思います。 JOVE は、ラテンアメリカの多くの専門家が、他の地域と同じレベルの競争力のある専門知識を持っていることを示しています。実際、予算やインフラへのアクセスに制限があるため、中南米に住む私たちの多くが問題を解決するには、非常に創造的で非常に実用的である必要があります。したがって、このタイプの効率的な設計は特定の側面を目的としており、宇宙機関のみや特定の地域で働く場合のように国籍によって妨げられることはないため、設計と創造性には多くの範囲があります。 」

チャベス氏は、この地域での宇宙科学と研究の繁栄を妨げている深く根付いた文化的および財政的障害について語った。 Chaves 氏によると、このブロックの一部は、より確立された宇宙飛行国と比較して、装備が整っていない、または準備ができていないという感情に関連しています。しかし、 アルゼンチンとブラジルの歴史は、1950 年代の初めに、先進的な科学者や技術者が、当時利用可能なツールや機器があり、時には米国のものと並んで重要な進歩を遂げたことを示しています。

「探検するのは人間の本能だと思います。惑星間の距離を縮めることに取り組み、太陽系へのアクセスに関する人類の理解に影響を与えることは夢の実現です。私にとって、この分野は常に、特定の時期の社会の発展を反映する実証実験でした。ラテンアメリカでは、私たちは非常に創造的であり、美しい技術的問題を解決することを超えて革新的なことを行うことができるため、他の先進国と同じレベルに立つことができます。」

重要ポイント: 大胆に計画する

 Time Machine (2017). Marco Vargas.

この地域のスペース フットプリントは依然として資金調達のサイロに悩まされていますが、人材の不足は問題ではないことに気付きました。 Nader、Jaramillo、および Chaves は、宇宙の研究開発を利用しやすくするための複数の地域的な取り組みを開拓してきました。私は、すべてラテンアメリカ人の準軌道飛行乗組員 ( LATCOSMOS-C ) と宇宙の量子ネットワークを打ち上げる彼らの計画について書いています。

Nader らを含む JOVE チームと、米国で認められた研究者は、このミッションを実現するために専門知識と幅広いネットワークを活用できる独自の立場にあります。誰もが夢を見ることができますが、それを達成しようとする者だけがその計画を実行します。

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エクアドルのサント ドミンゴ州出身のアーティスト、マルコ バルガスは、7 年以上にわたってデザインを行ってきました。人工知能、機械学習、既知の宇宙の謎と目新しさに触発されて、Vargas は短いモーション グラフィックスTime Machine (2017)を作成しました。

「アートとテクノロジーがどのように連携していくかを見るのは畏敬の念を起こさせます」と Vargas 氏は言います。 「芸術は、未来がどうなるかについての破壊的で予言的なビジョンを提供すると同時に、科学と技術が芸術家によって書かれた、または描かれた現実の一部であるという数え切れないほどの可能なシナリオを予測する可能性があります.ラテンアメリカの宇宙および技術分野に革命が起こり、成長を加速させ、この成長産業に価値を付加するのに役立つ技術資産の提案、開発、作成にこの地域がより関与するようになることを願っています。」

完全な開示: この記事の発行時点 (2022 年 6 月) では、この記事で説明されている企業またはプロジェクトに既得権益はありません。私は、記事の調査に影響を与える可能性のあるアフィリエイト マーケティングのオファーや有料の推薦を受け入れません。

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