2015年7月14日、ニュー・ホライズンズのミッションは、冥王星のフライバイを行った最初のロボット宇宙船となったときに歴史を作りました。 2018年12月31日、カイパーベルト天体(KBO)-ウルティマ・トゥール(2014MU69)とランデブーした最初の宇宙船であることによって、再び歴史を作りました。 さらに、ボイジャー2号探査機は最近、星間空間で姉妹探査機（ボイジャー1号）に加わりました。
これらの成果を考えると、星間ミッションの提案が再び検討されていることは理解できる。 しかし、そのような使命は何を伴うでしょうか、そしてそれは価値がありますか？ Initiative for Stellar Studies（I4IS）の共同創設者であり、星間飛行の主要な提唱者であるKelvin F.Longは、最近、その場偵察を行うために近くの星系にロボットミッションを送
この論文は、”星間プローブ：天文学と天体物理学への利点”と題され、最近オンラインに掲載されました。 この論文は、Longが第47回IaaシンポジウムOn Future Space Astronomy and Solar-System Science Missionsで発表する資料をまとめたもので、第70回国際宇宙会議の一部である。 10th、2019;具体的には、宇宙機関の戦略と計画を扱うセッション。
初めに、天文学/天体物理学（特に宇宙望遠鏡が関与している場所）とロボット探査機を使用した宇宙探査が私たちの種に大きな影響を与えたことを長 彼は電子メールを介して今日の宇宙に説明したように:
“天文学的な努力は、太陽系、銀河、そしてより広い宇宙の起源と進化に関する知識の地平を開いています。 それは、私たちが星に向かって見ている間、人間が間違いなく数万年にわたって行ってきた活動であり、彼らは私たちの好奇心を奨励しました。 私たちは星に触れることはできませんでしたが、私たちはそれらを見ることができ、計装は私たちにそれらをさらに近づける可能性を与えました。 そして、電磁スペクトルの発見は、私たちがこれまでにやったことのない方法で宇宙を理解するのに役立ちました。”
現在、惑星や天体を直接研究する人類の努力は、太陽系に完全に限定されています。 最も遠いロボットミッション（ボイジャー1号と2号の宇宙探査機）は、太陽系と星間媒体との境界である太陽界面の外縁にありました。
これらのミッションはすべて、惑星形成、太陽系の歴史と進化、そして惑星地球そのものについて多くのことを教えてくれました。 そして、ここ数十年で、ハッブル、スピッツァー、チャンドラ、ケプラー、および通過系外惑星調査衛星（TESS）のようなミッションの展開は、私たちの太陽系を超えて惑星の数千人を明らかにしました。
当然のことながら、これは太陽系外惑星を直接探索することができるミッションの実装に新たな関心をもたらしました。 MESSENGER、Juno、Dawn、New Horizonsのようなミッションがそれぞれ水星、木星、Ceres、Vesta、冥王星を探検したのと同じように、これらのミッションは星間分裂を橋渡しし、遠くの惑星の画像とデータを輝かせる責任があるでしょう。
「o問題は、我々は単に遠くからそれらを見ることに満足しているのか、それともそこに行きたいのかということですか？”ロングは言った。 「宇宙探査機は、長距離リモートセンシングよりも明らかな利点を提供します。これは、軌道から、あるいは表面上での直接のその場科学的調査の可能性があります。 地球、さらには私たちの太陽系がボイドの間で単なる淡い青色の点に減少している宇宙では、私たちは一日試していない狂っているだろう。”
しかし、もちろん、他の太陽系を探索する見通しは、いくつかの大きな困難を提示し、そのうちの少なくともはコストではありません。 見通しでそれを置くために、アポロ計画は、インフレ調整時にworks143.7億にうまく推定$25.4億ドルの費用がかかります。 したがって、別の星に船を送ることは、兆に遭遇するのが好きです。
しかし、説明している限り、これらの課題はすべて2つのカテゴリにまとめることができます。 1つ目は、必要な技術的成熟度が不足しているという事実に対処しています。
「他の宇宙船と同様に、星間宇宙探査機は、その使命を達成し、目標に成功裏に到達し、そのデータを取得するために、電力、推進力、およびその他のシステムを必要とします。 合理的な人間の生活の中で最も近い星への旅を達成し、またそれらの推進システムに電力を供給するのに十分な速さで行くことができる宇宙船を構築することは容易ではなく、私たちがこれまでに宇宙に打ち上げたあらゆる技術の性能を数桁上回っています。 しかし、物理学と工学の観点から、それらの機械がどのように動作するかの基本原則はよく理解されています。 それは単にこれを可能にするための努力の焦点を当てたプログラムを必要とします。”
前回の記事で述べたように、最も近い星まで冒険するのには非常に長い時間がかかります。 既存の技術を使用して、それはアルファケンタウリに到達するために19,000年から81,000年のどこからでも宇宙船を取るだろう。 核推進（実現可能ではあるがまだテストされていない技術）を使用しても、そこに到達するには1000年かかります。
Long氏によると、2番目の大きな問題は政治的意思の欠如である。 現在、地球は複数の問題に直面しており、その中で最大のものは人口過剰、貧困、気候変動です。 これらの問題を組み合わせることは、本質的に、人類が数十億人の人々のニーズを見なければならないことを意味し、同時に資源の減少に対処しなければならないことを意味します。
「地球上で競合する問題を考えると、今日、そのような任務の支出を承認する正当性はないと感じられている」とLong氏は述べた。 「明らかに、潜在的に興味深い生物学を持つ太陽系外惑星の発見はこれを変えるかもしれません。 民間部門がそのような任務を試みる可能性がありますが、ほとんどの民間の努力が月と火星に焦点を当てているため、これらは将来的に可能性があ”
これに対する唯一の例外は、わずか20年でプロクシマケンタウリにグラムスケールの探査機を送ることを目指しているBreakthrough InitiativesのプロジェクトStarshotです。 これは、レーザーによって最大60,000km/s（37,282mps）の相対論的速度、または光の20％の速度まで加速されるライトセイルを使用することによって可能になる。
同様のミッションコンセプトはProject Dragonflyとして知られており、Tobias Häfnerが率いる国際的な科学者チームによって開発されているコンセプトです。 興味深いことに、この提案は、2013年にInitiative for Interstellar Studies（I4IS）が主催したStarshotに影響を与えたのと同じ概念設計研究から生まれました。
Starshotのように、Dragonflyのコンセプトは、宇宙船を相対論的な速度まで牽引するレーザー駆動の光帆を求めています。 しかし、Dragonfly宇宙船はグラムスケールの探査機よりもかなり重くなり、より多くの科学機器を含めることができます。 宇宙船はまた、到着時に磁気帆によって減速されるであろう。
このようなミッションは開発に100億ドル近くの費用がかかる可能性が高いが、ロングは確かに潜在的なペイオフを考えると手頃な価格の領域でこれを感じている。 ペイオフといえば、星間ミッションにはたくさんのものがあり、そのすべてが啓発され、エキサイティングです。 長い間言ったように：
“他の恒星系のクローズアップ観測を行う機会は、私たち自身の太陽系がどのように形成されたか、また星、銀河、ブラックホール、ダークマター、ダークエネルギーのようなエキゾチックな現象の性質について、はるかに良い理解を与えるでしょう。 それはまた、私たちに生命進化システムの可能性のためのより良い予測を与えることができます。”
また、相対論的な速度で星間航海を行う宇宙探査機が新しい物理学を発見する可能性もあります。 現在、科学者たちは、量子力学（亜原子レベルでの物質の挙動）と一般相対性理論（星系、銀河、スーパークラスターなどのスケールの最大の物質）の観点から宇宙を理).
これまで、すべての試みは壮大な統一理論（GUT）–akaを見つけることです。 すべての理論（TOE）–思考のこれら二つの学校をマージすることは失敗しています。 Longは、他の星系への科学的任務は、宇宙全体がどのように機能するかについて多くのことを学ぶのに役立つ新しい合成を非常によく提供できると
しかし、もちろん、ペイオフの話は、すべての中で最大のものに言及せずに完全ではないだろう：人生を見つける！ たとえそれが単なる微生物のコロニーであったとしても、科学的な意味は計り知れないでしょう。 知的な種を見つけることの意味については、その意味は計り知れないでしょう。 それはまた、人類が宇宙に一人でいるかどうかという時代を超越した問題を解決するでしょう。
「知的生命体を発見することは、我々がそのような種と接触し、我々の知識を互いに共有するならば、これは我々の科学だけでなく、我々の個人的な哲学にも深遠な影響を与えるだろうから、ゲームチェンジャーになるだろう」とLong氏は語った。 「これは、人間の起源に関する古くからの問題を考慮するときに重要です。”
しかし、もちろん、そのような任務が企図される前に、多くのことが起こる必要があります。 まず第一に、Starshotのような技術的に実現可能な概念のための科学技術の条件は、よく先立って演説する必要がある。 相対論的速度での星間飛行に関連するすべての潜在的なリスクと同様に。
しかし、何よりも、我々の投資に対する科学的なリターンを最大化するために、これらのミッションをどこに送るべきかを事前に知る必要があります。 これは、伝統的な天文学と天体物理学が大きな役割を果たす場所です。 説明されているように:
他の星系でのミッションを打ち上げる前に、まずそれらの星系を訪れることの科学的価値を事前に評価する必要があり、長距離天文観測プラットフォームが必要になります。 その後、プローブが起動されると、彼らはまた、私たちの天文機器を改善するのに役立ちます宇宙距離スケールの測定値を校正するのに役立ちます。 したがって、宇宙とその中のその場所について啓発されることを目指す種は、お互いを強化するので、両方の形態の問いを受け入れるべきであることは明らかである。
人類が時間、エネルギー、資源を星間ミッションにコミットする準備が整うまでには何十年もかかるかもしれない。 あるいは、既存の提案がすべての技術的および物流上の問題を解決するまでには、単に数年の問題かもしれません。 いずれにしても、星間ミッションが搭載されると、それは重大で非常に歴史的な出来事になります。
そして、最も近い星系からデータを送り返し始めると、それは歴史の中で比類のない出来事になるでしょう。 技術の必要な進歩は別として、必要とされるすべては重大な投資を起こらせる意志である。
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